PVC木塑复合模板是环保、循环经济和可持续发展的产业,是以塑代木的理想材料。其市场需求大,发展前景广阔。

Wood plastic composite (WPC) based on polyvinyl chloride (PVC) is an environmentally friendly substitution for wood. As demands for sustainability and eco-friendly products grow, the WPC industry is poised for a bright future.


循环型塑料模板与其他模板的物理力学性能比较。
循环型塑料模板与其他模板的物理力学性能比较。
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木塑复合是废旧塑料回收再生利用的最有效方法,是资源节约型,环境友好型社会的措施之一。PVC-U(硬质聚氯乙烯)塑料模板的开发正是循环经济,可持续发展之路。

国内外发展现状

国内外塑料模板的发展。近几年,塑料模板主要在美、欧和日本、韩国等西方发达国家发展较快,即德国的MEVA模板公司、美国SYMONS公司、斯洛文尼亚EPIC公司和日本KANAFLEX集团研发的轻型模板,韩国的韩华塑料模板等。世界发达国家发展较快,品种较多,工艺技术先进。发展趋势逐步取代竹、木胶合板和钢模板。

中国塑料模板研发始于上世纪80年代,1982年开始研制定型组合式增强PP模板,此后逐渐开发了增强塑料模板、中空塑料模板、工程塑料模板等。上世纪80年代,由宝钢和上海耀华玻璃有限公司联合开发玻纤增强复合塑料模板;昆明工学院利用废矿渣和石英沙,以废旧塑料为黏合剂等材料开发复合塑料制品,主要生产塑料模板、地板砖、装饰材料和建筑排水管材等;唐山现代模板股份有限公司联合清华大学、中科院化学研究所、河北理工大等单位开发成功增强PP塑料模板;2004年湖北石首隆鑫公司开发成功,以竹材、PP、木粉、阻燃剂为原料的木塑模板;同时相继开发的木塑刨花模板、GMT(玻璃纤维毡增强热塑性复合材料)模板,但大多在建筑工程中使用均不成熟。以PP和PVC的塑料模板为主。  

优异性能

循环利用聚氯乙烯(PVC)塑料模板,在西北五省区和甘肃尚属首创,市场鲜见。在建筑工程中使用具有较好的性能,机械力学性能效果显著。当前使用的建筑工程中有组合钢模板、木质模板、竹模板、木塑复合模板四种模板。塑料模板的性能比其他三种优良,使用寿命长达10∼20年。

PVC塑料复合模板具有优异的物理力学和实用性。强度高、耐冲击、耐酸碱、耐磨损,使用寿命长,周转使用次数可达40次∼100次;重量轻、支撑、拆卸使用方便、搬用操作劳动强度低、施工效率高;表面光洁平滑、无需刷脱模剂、减少了清洁保养费用;塑料模板可加工性好,可刨、可锯、可钉钉、可与木模板同时使用;使用后的废模板、边角废料可回收再生利用,节约资源,减少污染。塑料模板具有常规建筑模板的共性又具有超越常规模板的许多优点。因此将会是建筑施工“以塑代木、以塑代钢、代竹”的理想产品。

工艺先进、流程简单

木塑复合模板材料由PVC及废旧回收料和木纤维与植物纤维混合,加入助剂和填料,采用双螺杆挤出机,高温加热挤出、压制成型制成板材。采用挤出成型工艺法,其重点保证木粉和填料在高填充量的前提下,确保共混体系具有高的流动性和渗透性,促使塑料熔体充分黏结木粉和填料,达到共同复合的力学性能及其他方面的使用性能,最终以较低的成本生产较高性能的模板。

采取向内发泡或称为塞路卡法(Celuka),即结皮发泡法。该工艺法生产的制品表面坚硬、光滑,机械性能好。

主要原料:树脂选用PVCSG-5、SG-7;纤维:木粉、植物纤维、秸秆粉、植物种壳等,一般来说粒径越小越好(﹤63μm),长径比越大越好,含水率越低越好(不要低于0.3%);助剂:偶联剂、润滑剂、光稳定剂、抗菌剂、吸水剂等。
选用PVC平均聚合度P=1000,改性助剂SG-5,聚合度提高到1300(K值70左右)则可以补充黏度之不足;考虑回收塑料的脆性上升,可选CPE(Cl含量35%∼40%),用量为CaCO3的1/3,这样就降低填料浓度,将两者用量控制在合理用量时,回收废旧塑料模板的主要性能恢复到新产品状态的性能。偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂,ZnO颜料,增塑剂:DBP、 DOP,稳定剂:硬脂酸锌、硬脂酸钙,偶联剂:硅烷偶联剂(KH-550),相容剂:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)。抗氧剂:过氧化-2-乙基己酸叔丁酯(TBPEH),阻燃剂:Sb2O3;填料:碳酸钙、木质粉料,其它助剂等。

主要生产设备:①同向双螺杆挤出机。型号SJ-150型,螺杆转速:nmax=14-22r/min,主机电流:50∼80A,螺杆转速:12r/min;挤出量:204g/min;长径比(L/D)为30:1;无级调速:塑化能力:90kg/h以上;电机功率:45kW。②高速混合机,温度90℃,转速1000r/min。 ③磨粉机机、捏合机、牵引机、切割机。④电子天平。

工艺参数控制:(1)工艺温度:温度分为五段,机身:供料段175-186℃,压缩段180-186℃,计量段185-190℃;机头:190-200℃,连接器:175-185℃。(2)挤出速度:转速为12r/min时能够获得较好的混合质量和表面质量,且挤出平稳,制品光滑、内部结构致密,强度好。(3)牵引速度:牵引速度必须与挤出速度匹配,正常生产下,牵引速度应比挤出速度略快3-5%,选择主机螺杆转速为15-20r/min为宜。(4)其他如机头压力、模具温度等控制。

2014年2月1日,JG/T418-2013年《塑料模板》行业标准正式实施,促进了塑料膜板产业的健康发展。新型PVC木塑模板可重复使用,环保耐用、易维护、施工简便,而且可回收再生利用,能减少塑料对环境的破坏,必将是未来建材工业发展的方向和出路之一。 
作者:中国塑料机械网 来源:中国塑料机械网信息中心
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