核壳结构竹塑门窗型材共挤出模具设计与型材成型工艺研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tchrt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
一般而言,相对于木质纤维,竹纤维具有更高的模量和韧性,因此竹塑复合材料(BPC)比木塑复合材料(WPC)具有更为独特的性能优势,本研究将探索以BPC为主要原料加工门窗型材的可能性。为提高BPC门窗型材的挤出加工效率,改善型材的抗冲击韧性,本研究采用共挤出成型工艺将纯塑料树脂包覆在竹塑型材表面,得到核壳结构的共挤竹塑门窗型材。这种核壳结构不仅可以有效提高型材的各项性能,还有利于对型材壳层进行功能化设计,以满足耐候、耐腐、防水等功能需求。共挤出成型工艺相较于传统挤出加工更加复杂,对材料配方、共挤出模具、共挤出设备以及加工工艺等都提出了严苛的要求。本研究以青皮竹粉和高密度聚乙烯回收料为主要原料制备BPC作为型材芯层材料,高密度聚乙烯(HDPE)原生料作为壳层材料,根据门窗型材截面以及材料加工流动性设计窗型材共挤出模具流道,通过前共挤和后共挤两种共挤出成型方式,制备具有核壳结构的竹塑复合窗框型材,探索最优的BPC门窗型材共挤出成型工艺。本文研究内容和主要结果如下:(1)对比分析高温处理前后的青皮竹粉和杨木粉的化学组分含量,在前期研究木塑配方的基础上,将高温处理前后青皮竹粉和杨木粉分别与废旧HDPE制备复合材料,并进行力学、耐水和抗蠕变性能测试。对比分析结果表明,所用青皮竹粉的纤维素含量高于杨木粉,高温处理后的青皮竹粉抽提物含量大幅下降(下降32.9%)。采用高温处理竹粉制备的竹塑复合材料,力学强度、耐水性能、抗蠕变性能等各项性能更加优异。通过配方中竹粉含量和滑石粉含量的变化,对比分析BPC的力学强度和加工流动性能,确定芯层竹塑挤出配方为竹粉:废旧HDPE:MAPE:复合润滑剂=60:36:4:2。(2)按照建筑外门窗型材的性能要求,设计多腔室结构的共挤门窗型材截面。并根据共挤型材截面以及材料流动性能参数,对模具流道参数进行计算分析,设计型材共挤模具的流道。采用前共挤和后共挤两种共挤方式,分别设计了全包覆竹塑窗扇和窗框共挤模具,包括挤出模头流道、共挤流道、冷却方式、定型模和冷却水箱等。(3)建立竹塑共挤型材生产线,对共挤出设备进行选型和安装,包括双螺杆挤出机、单螺杆共挤机、定型台、牵引切割机、自动放料架等。通过对共挤出成型工艺参数(温度、压力、挤出速度等)、模具试模和修模的探索,对比前共挤工艺和后共挤工艺,探究两种共挤方式的优势和劣势。后共挤成型工艺挤出过程简单,易操控,但是挤出速度慢,仅达到0.64m/min左右,机头压力大,挤出效率低;前共挤成型工艺挤出速度快,可达到1.8m/min,且机头压力较小,挤出效率高,但后者对型坯延展性要求高,工艺操作较为复杂。(4)对制备的核壳结构共挤竹塑门窗型材进行性能检测,包括型材可视面强度、型材直线偏差、可视面平整度、加热后尺寸变化率、抗落锤冲击性能、界面结合强度等性能测试,结果表明该型材达到PVC门窗型材国家标准使用要求。HDPE壳层大幅提高竹塑型材抗冲击韧性,抗冲击强度增强了42%,提升了型材整体力学性能,并且前共挤成型工艺有利于壳层与芯层型材形成较高的界面结合强度。综上,本文通过对竹塑配方、共挤出模具以及共挤出成型工艺的探索研究,在竹塑门窗型材上共挤包覆上一层HDPE树脂,得到核壳结构竹塑门窗共挤型材,提高了竹塑门窗型材的抗冲击韧性。并通过前共挤工艺热拉挤出的方式,提升了共挤竹塑门窗型材的挤出加工效率。
其他文献
<正>武夷山市位于福建、江西两省交界处,在武夷山脉的东南坡。武夷山市全境群山环抱,地貌为山地丘陵,东部、西部、北部千山万壑,地势险峻,峰谷连绵,溪流迁回;中部、南部地势较为平坦,河谷山涧盆地众多,构成向南开口的马蹄型地形。武夷山市属于中亚热带海洋性气候,四季分明,无霜期长。气候温和,年平均温度在17-19℃之间;雨量充沛,年降水量在2000毫米左右;全年雾日较多,达100天以上,光照充足,非常适宜
期刊
<正>文化振兴是乡村振兴的"铸魂工程"。在"互联网+"时代,乡村文化振兴迎来了全新的发展契机,如何高效整合资源、创新文化内涵、探索发展模式、提升乡村文化影响力,变得至关重要。浙江省湖州市是全国首个地级市生态文明先行示范区,也是全国"美丽乡村"发源地。近年来,湖州市乡村文化建设以"生态+"发展、文化IP内涵创新、公共文化空间建设、全媒体传播矩阵为特色,牢固树立"互联网+"思维,创新建设模式,
期刊
目的 了解广西壮族自治区北海市现存艾滋病病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)感染者和艾滋病(acquired immunodeficiency syndrome, AIDS)病例(简称HIV/AIDS)随访检测现状及相关影响因素。方法 从传染病监测系统中艾滋病防治基本信息系统下载艾滋病疫情数据,采用描述性统计、t检验、χ~2检验、多因素logistic回归模型等
近年来,国企改革"双百行动"正在全面升级、纵深推进,中央企业和地方国有骨干企业在改革重要领域和关键环节取得了一系列重大进展,积累了一大批经验成效。同时,深圳市立足经济特区的战略定位,大力实施区域性国资国企综合改革试验,发挥着在全国国资国企改革中的示范引领作用。本文深度聚焦企业"选用育留"市场化改革方向,建立健全"八能"人才体系,多措并举打造人才队伍,在提升核心竞争力和发展质量方面进行了大量实践探索
深静脉血栓(DVT)是住院卧床患者常见的心血管系统并发症之一,若未及时防治,严重者可威胁生命。间歇充气加压装置(IPC)对DVT有较好的预防效果,是临床常用的机械预防措施之一。本文从IPC对DVT的预防机制以及IPC的最佳使用时间方面进行综述,旨在为临床IPC的使用提供参考,为DVT的预防和护理提供依据。
生成性教学是在近几年新课程改革过程中被频繁提起的一种新型教学策略,在教育教学实践当中备受关注,其优势在于对教学过程中偶发事件的高质量处理。课堂生成能够让课堂教学活动更加丰富多彩,同时也可以补充课堂教学资源,丰富教学内容,让学生对课程学习产生兴趣。要构建高中数学生成性课堂,就需要践行以学生为中心的教学原则,让师生密切互动,促进生生合作交流,让学生在良好的学习情境中感受生成性课堂魅力。
回收利用是减少环境污染和防止资源枯竭的有效途径。木塑复合材料(WPC)主要由回收的木材和热塑性塑料制成,是一种环保材料。木塑复合材料加工性能好,具有耐潮、耐腐、不易燃、无毒、可循环利用等优点。经过单板/薄木贴面的木塑复合材料具有加工性强、外观质量佳、经济性能高、理化性能好等优点。本文重点针对木塑复合材料表面极性低、光滑无孔难胶合的问题,开发操作简便、过程环保的木质单板/薄木贴面木塑复合材料制备技术
阐述种具有远距离通信功能的采煤系统,主机设置在远端,与信息采集设备通过光缆连接通信,提高主机与信息采集装置远距离通信的可靠性。
王诜是宋代中期山水画中具有代表性的艺术大师,在诗文书画都取得了很大成就,在凭借自身的不懈努力、不同寻常的智慧和在绘画上面的深厚功力,对于绘画博观约取,融百家之长,抒发个人意趣,讲求笔墨神韵,融会贯通又能自创新格,绘画创作均取得成功,所以选择了王诜以及他的绘画作品作为论点进行分析。本文的研究内容分为四个部分,第一部分系统的论述了王诜的绘画背景和绘画渊源,是全文的背景,第二部分重点分析了王诜山水画特色