用于合成木材的挤压模、使用该挤压模的制造装置和方法、及通过该方法制造的合成木材

摘要

本文中公开了一种用于合成木材的挤压模(该挤压模通过在由挤压成型制造的合成木材的表层上形成多种木材图案来提供与真正的木材类似的天然木材图案)、使用该挤压模的制造装置和方法、以及通过该方法制造的合成木材。该挤压模包括：一对模具(131)，分别具有矩形挤压孔(133)，用于允许形成内层(11)的挤出物穿过所述挤压孔(133)；以及表层形成部件(135)，其具有流径(136)，该径流(136)以保持一个预定间隙(t)的方式相对地形成在所述模具(131)的接触面(131a)上，并且以顶部和底部非对称的方式被形成用于注入供应的其它挤出物，所述表层形成部件(135)用于在所述内层(11)的外周上形成具有不同木材图案的表层(12)。本发明通过其中具有非对称流径的挤压模，通过在合成木材的表面上形成多种木材图案能够实现与真正的木材类似的天然木材图案。

说明书

技术领域

本发明涉及合成木材，更具体地，涉及用于合成木材的挤压模(该 挤压模能够在合成木材的表面上形成多种图案)、使用该挤压模的制造 装置和方法、以及借助于该方法制造的合成木材。

背景技术

近来有许多关于具有与天然木料类似的表面纹理和图案的合成木 材的研究。因为合成木材包含大量的木材粉，而且是通过注入成型或挤 压成型制造的，所述合成木材具有与天然木料类似的外观或特性。

用于注入成型或挤压成型的塑料材料主要是聚烯烃，诸如聚乙烯 (PE)和聚丙烯(PP)，因为聚烯烃是无毒的，适合于带有生态友好材 料横幅的合成木材，并是通过注入成型或挤压成型制造的。由于注入成 型的产品是被雕刻的或在成型时具有木材颗粒，因此它可以表现木材的 纹理而无需二次加工，诸如印刷或着色。

挤压成型的产品类似于材料、板坯或木材制材，而且主要用于建筑 材料。

合成木材的吸收性通常比天然木材低而且不腐烂。此外，合成木材 的强度非常高且有利于加工(诸如钉钉子)或规划，这是因为它的发泡 量级相对较低并且具有高密度的外层。

因为合成木材具有强且优越的物理特性并且是生态友好的和可再 生的，因此已经看到它作为替代天然木材的新材料在市场中快速增长， 并且已经开发了多种形式的合成木材产品。

同时，大多数常规合成木材是通过借助机械后处理压出图案的方法 制造的，并且有时是通过使用颜料压出图案的方法制造的。

然而，大多数常规挤压成型的合成木材产品具有的问题在于它们不 能实现真实的高品质木材的实际图案，诸如波纹、线、斜线、点线，这 是因为它们具有纯色和单调的图案。

因此，为了压出某些图案，将木质图案母料放在挤压器中间，但它 很难实现真实木材的天然图案。

发明内容

技术问题

因此，本发明致力于解决现有技术中出现的上述问题，且本发明的 目的是提供用于合成木材的挤压模(该挤压模能够通过在由挤压成型制 造的合成木材的表面上形成多种木材图案来提供与真实的木材类似的 天然木材图案)、使用该挤压模的制造装置和方法、以及通过该方法制 造的合成木材。

解决方案

为了实现上述目的，本发明提供一种挤压模(extrusion die)， 包括：一对模具(mold)，分别具有矩形挤压孔，用于允许形成内层的挤 出物穿过挤压孔；以及表层形成部件，其具有流径，该流径以保持一个 预定间隙的方式相对地形成在所述模具的接触面上，并且以顶部和底部 非对称的方式被形成用于注入供应的其它挤出物，该表层形成部件用于 在内层的外周上形成具有不同木材图案的表层。

所述流径中的每一个包括：第一注入部分，被形成在基于所述挤压 孔的竖直中心的上部的一侧上；以及第二注入部分，被形成在所述挤压 孔下方的另一侧上，并且被形成为与该第一注入部分顶部-底部非对称。

另外，多个注入槽沿着所述挤压孔的边缘以彼此间隔开的方式形成 在所述模具的相对的接触面上，使得能够注入包含在该挤出物中的、具 有不同颜色的未融化且停滞的颜料屑，所述相对的接触面形成该第一注 入部分和该第二注入部分内的间隙。

此外，所述注入槽的直径大于所述模具的所述间隙。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种合成木材制造装置，包括： 一个主挤压器，具有：一个加热筒，用于通过加热器的热使通过料斗放 入的原材料溶解(dissolve)；以及一个挤压螺杆，用于挤压该加热筒 内的已溶解的原材料；一个辅助挤压器，具有：一个加热筒，用于通过 加热器的热使通过料斗放入的原材料溶解；以及一个挤压螺杆，用于挤 压该加热筒内的已溶解的原材料；以及一个挤压模，包括：一对模具， 分别具有矩形挤压孔，用于允许通过主挤压器挤压的内层穿过所述挤压 孔；以及表层形成部件，分别具有流径，所述流径以保持一个预定间隙 的方式相对地形成在所述模具的接触面上，并且以顶部和底部非对称的 方式被形成用于注入通过所述辅助挤压器供应的挤出物，该表层形成部 件用于在所述内层的外周上形成具有不同木材图案的表层。

在本发明的另一方面，本发明提供一种合成木材制造方法，包括步 骤：通过加热筒内的加热器的热使放入主挤压器的料斗中的原材料溶 解，并且通过使用挤压螺杆将已溶解的原材料供应至前端的挤压头来挤 压成型一个内层；通过加热筒内的加热器的热使放入辅助挤压器料斗中 的原材料溶解，并且通过使用挤压螺杆将已溶解的原材料供应至前端的 挤压头来执行挤压成型；使得通过该主挤压器挤压成型的内层穿过挤压 模的挤压孔，并且通过顶部-底部非对称地形成的流径将通过所述辅助 挤压器供应的挤出物注入到所述内层的外周上，以形成具有不同木材图 案的表层。

此外，通过所述辅助挤压器供应的挤出物包含至少两种增塑的热塑 性聚合物树脂和颜料屑，它们具有不同的融化温度、融化粘度和颜色。

此外，当通过所述流径内的彼此间隔开的多个注入槽注入具有不同 颜色的颜料屑时，在该表层上形成多种图案，例如波纹(冠)、直线、 点线或斜线，所述颜料屑包含在通过所述辅助挤压器供应的挤出物中并 且在所述流径的一侧处是未融化且停滞的。

根据本发明的合成木材是通过上述制造方法制造的。

发明的有益效果

本发明通过其中具有非对称流径的挤压模，通过在合成木材的表面 上形成多种木材图案，能够实现与真正的木材类似的天然木材图案。

附图说明

图1是示出根据本发明的合成木材制造装置的大体结构的配置图。

图2是根据本发明的用于制造合成木材的挤压模的分解立体图。

图3是示出根据本发明的挤压模的内部结构的侧视图。

图4是沿着图3的I-I线获取的截面图，其示出挤压模的接合状态 并示出在内层的外周上形成的表层的状况。

图5是示出根据本发明的实现了木材图案的合成木材的照片。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的优选实施方案。

在图中，相同的部件具有相同的参考数字，尽管它们在不同的图中 示出。

图1是示出根据本发明的合成木材制造装置的大体结构的配置图。 图2是根据本发明的用于制造合成木材的挤压模的分解立体图。图3示 出根据本发明的挤压模的内部结构的侧视图。图4是沿着图3的I-I线 获取的截面图，其示出挤压模的接合状态并示出在内层的外周上形成的 表层的状况。图5是示出根据本发明的实现了木材图案的合成木材的照 片。

参照图1,根据一个优选实施方案的用于制造合成木材10的合成木 材制造装置100包括主挤压器110、辅助挤压器120和挤压模130，合 成木材10包含用于内层11和表层12的挤出物。

主挤压器110用于形成合成木材的内层11。在此，优选地，主挤 压器110包括：加热筒113，用于通过加热器的热来溶解通过料斗111 放入的原材料；挤压螺杆(未示出)，用于挤压加热筒113内的已溶解 的原材料；

辅助挤压器120用于提供挤出物，以将预定厚度的表层12形成到 由主挤压器110挤压的内层11的外周上。在此，优选地，辅助挤压器 120包括：加热筒123，用于通过加热器的热来溶解通过料斗121放入 的原材料；以及挤压螺杆(未示出)，用于挤压加热筒123内的已溶解 的原材料。在这种情况下，通过辅助挤压器120供应的挤出物包含至少 两种增塑的热塑性聚合物树脂和颜料屑(chip)，它们具有不同的融化 (melting)温度、融化粘度和颜色，以在表层12上实现多种颜色和木材 图案。

挤压模130从辅助挤压器120接收包含具有不同颜色的颜料屑的挤 出物，且在通过主挤压器110挤压和传递的内层11的外周上形成预定 厚度的表层12，并同时在表层12上实现多种颜色和木材图案。

参照图2和图3,将详细描述挤压模130的结构。挤压模130包括： 一对模具131，分别具有矩形挤压孔133，用于允许通过主挤压器110 挤压的内层11穿过挤压孔133；以及表层形成部件135，分别具有流径 (flow path)136，流径136以保持一个预定间隙(t)的方式相对地形 成在模具131的接触面131a上，并且以顶部和底部非对称方式被形成 用于注入通过辅助挤压器120供应的挤出物。为了方便起见，在图中， 省略了置于模具131的接触面131a之间以保持密封性的衬垫或垫圈。

在此，优选地，每个流径136包括：第一注入部分136a，包括第 一注入孔136a-1，在基于挤压孔133的竖直中心的上部的一侧上形成； 以及第二注入部分136b，包括第二注入孔136b-1，在挤压孔133下方 的另一侧上形成，并且第二注入部分136b被形成为与第一注入部分 136a顶部-底部非对称。(如果第一注入部分136a与第二注入部分136b 被形成为在同一竖直直线上顶部-底部对称，则一致的木材图案(例如 冠图案)被形成在内层11的外周上。)

作为参考，第一注入部分136a意指在挤压孔133上方形成的全部 流径136,且第二注入部分136b意指在挤压孔133下方形成的全部流径 136。

在此情形中，形成第一注入部分136a和第二注入部分136b中的接 触间隙(t)的相对的接触面分别具有多个注入槽136c，用于允许工人注 入不同颜色的颜料屑，这些颜料屑被包含在供应到第一注入部分136a 和第二注入部分136b的挤出物中且是未融化的和停滞的。在此，优选 地，沿着挤压孔133的边缘以彼此间隔开的方式形成多个注入槽136c， 并且注入槽136c的直径比模具131的接触间隙(t)大，是模具131的 接触间隙(t)的1.5倍或2倍。

这样的流径136是顶部-底部非对称的，因此，通过第一注入部分 136a和第二注入部分136b供应的挤出物在流径136内不规则地流动。 此外，如图4中所示，当挤出物被注入通过接触间隙(t)时，预定厚 度(大约1毫米)的表层12被形成在内层11的外周上，内层11穿过 挤压孔133，厚度为约20mm。

在此情形中，未融化的颜料屑由于具有比间隙(t)大的颗粒而不 穿过模具131的间隙(t)且在第一注入部分136a和第二注入部分136b 的侧部中是停滞的，未融化的颜料屑通过注入槽136c被平稳地注入到 挤压孔133中。

参照图5，通过注入槽136c注入的、包含未融化的颜料屑的挤出 物在表层12上形成多种不规则图案，诸如波纹(冠)、直线、点线、 斜线或其它图案。也就是说，具有表层12的合成木材具有与天然木材 类似的木材图案。

现在，将描述根据本发明的使用合成木材制造装置的合成木材制造 方法。

首先，通过加热筒113内的加热器的热来溶解置于主挤压器110的 料斗111中的原材料，并且通过挤压螺杆将已溶解的原材料供应到位于 前端的挤压头，从而挤压成型内层11。

同时，通过加热筒123内的加热器的热来溶解置于辅助挤压器120 的料斗121中的原材料，并且通过挤压螺杆将已溶解的原材料供应到位 于前端的挤压头，从而执行挤压成型。

通过主挤压器110挤压的内层挤出物穿过挤压模130的挤压孔133， 并且通过辅助挤压器120挤压的挤出物被注入到内层11——内层11穿 过挤压孔133——的外周上，通过顶部-底部非对称地形成的流径136， 从而具有不同的木材图案的表层12被形成至预定厚度。

在此情形中，通过流径136注入的挤出物包含多个具有不同颜色的 未融化的颜料屑，并且当这些颜料屑被注入通过流径136中的多个间隔 开的注入槽136c时，形成具有多种图案(诸如波纹(冠)、直线、点 线或斜线)的表层12。

木材在后处理(诸如冷却、切割和其它过程)之后，制得通过上述 制造方法具有木材图案的合成木材。

虽然已经参照本发明的优选实施方案具体地示出和描述了本发明， 但是本领域普通技术人员应该理解本发明不限于上述实施方案并且可 在不脱离本发明技术思想的前提下进行多种改型。

附图中主要参考数字的解释

10：合成木材    11：内层

12：表层

100：合成木材制造装置

110：主挤压器    120:辅助挤压器

130：挤压模    131：模具

131a：接触面    133：挤压孔

135：表层形成部件

136：流径    136a:第一注入部分

136b:第二注入部分

136c:注入槽