高檔木塑制品用的植物纖維要經(jīng)過脫脂（ 硝化） 處理 ，偶聯(lián)劑和潤(rùn)滑劑也要選擇得當(dāng)，尤其是門窗型材和室內(nèi)裝飾型材都是高檔產(chǎn)品 ，要求更加嚴(yán)格。

3） 助劑的作用 。助劑包括提高強(qiáng)度的偶聯(lián)劑 ，改善表面質(zhì)量的潤(rùn)滑劑 ，減緩室內(nèi)外變 色的光穩(wěn)定劑 、抗菌劑 ，降低吸水變形的吸水劑 ，降低密度及成本的發(fā)泡劑等 。加入助劑對(duì) 改善木塑制品性能非常明顯。

（4） 木塑制品對(duì)擠出機(jī)的要求  木塑制品的生產(chǎn)都需要先造粒的二步法生產(chǎn) 。聚烯烴 類木塑制品用平行同向雙螺桿擠出機(jī)造粒 ，用單螺桿機(jī)成型 ，通常用銷釘螺桿擠出 。如果擠出型材 ，輔機(jī)應(yīng)選用異型材配套輔機(jī) 。如果擠出板材 ，輔機(jī)應(yīng)按板材配套 。如擠出大型木塑 制品（例如厚板），可用多臺(tái)擠出機(jī)共擠出或者用平行異向雙螺桿擠出機(jī)擠出 。如果用一步 法工藝 ，可采用雙階式的布置 ，物料從造粒機(jī)出來(lái)不冷卻就直接進(jìn)入成型擠出機(jī) 。有時(shí)也采 用混料后不造粒直接用錐形異向雙螺桿擠出機(jī)一步擠出工藝。

1） 單螺桿擠出機(jī) 。 由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低 ，混料能力差 ，塑化效果不佳 ，螺桿自潔能 力差 ，單螺桿擠出機(jī)適合小型企業(yè) 、小批量生產(chǎn)的場(chǎng)合 ，不適合高速大批量生產(chǎn)場(chǎng)合 。木粉 木纖維材料蓬松 、密度低 、流動(dòng)性差 、料喂入困難 、必須先混料后再造粒才能生產(chǎn) 。另外木 粉 、木纖維含水量高 ，單螺桿機(jī)排氣能力差 ，必須烘干后才能生產(chǎn)。

2） 同向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī) 。分布混合及分散效果好 ， 自潔作用較強(qiáng) ，但料流輸送 效率低 ，擠出壓力較低 ，主要用于木質(zhì)纖維材料與塑料混合造粒等操作。

3） 異向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī) 。物料輸送能力強(qiáng) ，擠出壓力較高 ，但因有壓延效應(yīng)， 嚙合區(qū)物料對(duì)螺桿有分離作用 ，容易使螺桿變形 ，引起機(jī)筒磨損 ，所以只適合低速生產(chǎn)。

4） 異向錐形雙螺桿擠出機(jī) 。加料段螺桿直徑較大 ，可對(duì)物料連續(xù)壓縮 ，對(duì)木粉 、木纖 維喂料順暢 ，在機(jī)筒停留時(shí)間短 ，可增大加入木粉纖維的加入量 。 由于是錐形 ，計(jì)量段直徑 小，對(duì)纖維剪切力小 ，纖維完整性好，所以適合木塑復(fù)合材料制品的成型加工。

5） 雙階擠出機(jī) 。較適合木塑復(fù)合材料成型生產(chǎn) ，可實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維原料和熱塑性塑料的 一步法在線混合擠出生產(chǎn) 。常用的組合方式是同向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī)和單螺桿擠出機(jī)組合 ，也可用異向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī)和單螺桿擠出機(jī)組合 。這種雙階組合不僅可以達(dá)到對(duì) 物料優(yōu)異的混煉塑化效果 ，而且還有對(duì)木質(zhì)纖維原料的預(yù)干燥 、脫揮的作用 ， 因此常在雙螺 桿擠出機(jī)上布置多個(gè)排氣口，甚至是抽真空裝置 。而串接的單螺桿機(jī)要求建壓能力和均化能力較強(qiáng)，且擠出要平穩(wěn)。

6） 串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī) 。 由于串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)具備了單螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、擠出壓力高 、承載轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn) ，而且具備磨盤擠出機(jī)超強(qiáng)的破碎 、分散 、剪切 、混合和塑化性能優(yōu)勢(shì) ， 同時(shí)還可以通過動(dòng)盤和定盤結(jié)構(gòu)型式的選擇 、間隙的調(diào)節(jié)以及工藝條件的 變化等手段實(shí)現(xiàn)對(duì)混煉工藝過程進(jìn)行控制， 因此用它可以制取一般混煉裝置難以加工的特殊 高分子材料和高填充復(fù)合材料 。串聯(lián)式磨盤螺桿擠出機(jī)因具有超強(qiáng)的破碎 、分散 、混煉能力 ，極易產(chǎn)生過量的剪切熱 ， 因此 ，要 對(duì)磨盤作三方面調(diào)整 ：選用溝槽形狀簡(jiǎn)單 、溝槽數(shù)少的扇形磨盤以減少植物纖 維經(jīng)歷的剪切次數(shù) ；通過特別設(shè)計(jì)的磨 盤間距調(diào)節(jié)裝置 ，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)盤 、定盤之 間間距的微調(diào) ，如圖 1-48 所示 ，在木塑 復(fù)合材料擠出實(shí)驗(yàn)中采用圖 1-48a 所示 等距  ( δ1  = δ2 ） 可降低磨盤對(duì)復(fù)合材料 的剪切強(qiáng)度 ，而圖 1-48b 所示為磨盤間 距不等 ；還可在定盤上設(shè)置進(jìn)行液體冷 卻的 通 道 ， 對(duì) 液 體 溫 度 進(jìn) 行 有 效 的 控制。

圖 1-48   磨盤間距微調(diào)裝置

a） 磨盤間距相等   b） 磨盤間距不相等

選擇木塑制品截面形狀應(yīng)考慮到使   用要求 、物理性能 、成本 、組裝性能等。圖 1-49 所示為幾種不同截面形狀的制品 。其中圖1-49a 為實(shí)心圓截面 ，成本最高 ，但強(qiáng)度最好 ； 圖 1-49b 為空心圓截面 ，成本最低 ，但強(qiáng)度欠佳 ； 圖 1-49c 成本比實(shí)心圓截面低 ， 同 時(shí)強(qiáng)度還不會(huì)降低。

圖 1-49   幾種不同截面形狀的制品

在實(shí)際應(yīng)用中，要充分考慮連接處如何防止開裂 、成品的強(qiáng)度要求 、使用地區(qū)的氣候條件等因素 ，選擇最合理的形狀。 木塑制品幾種擠出機(jī)加工性 能 的 比 較 見  表1-9。

表 1-9   木塑制品幾種擠出機(jī)加工性能的比較

（5） 木塑制品機(jī)頭設(shè)計(jì)  木紋和色彩的形成由配方保證 ，而木紋的形式和光澤則主要  取決于機(jī)頭的結(jié)構(gòu) 。擠出管材時(shí) ， 由于型腔分流的作用 ，在管壁上形成狹窄的 V 形木紋； 擠出棒材時(shí)，木紋呈現(xiàn)直線形或蛇形 ；擠出片材時(shí) ，木紋呈拋物線形或 U 形 ；擠出異型材  時(shí) ， 由于機(jī)頭內(nèi)部各處結(jié)構(gòu)不同 ，其木紋形狀也各種各樣 。一般中空制品 ， 內(nèi)部及拐角處所  形成的木紋較明顯 ?？傊?/span> ， 由于不同機(jī)頭對(duì)材料和著色料的阻流不同 ，使木紋形狀也各不相  同 。高光亮仿木紋制品模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是冷卻方式和冷卻位置的控制 ，其定型模以水箱為主。

圖 1-50 所示為渦旋花紋制品的擠出機(jī)頭 。成型裝置如圖 1-50a 所示 ，從擠出機(jī) 1 和擠 出機(jī) 2 擠入的兩種樹脂在模芯支架處合流 ，這種樹脂由帶有翼片的旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)成渦旋狀 ，通過木花紋共擠出模具可成型渦旋狀木紋制品 。模芯支架如圖 1-50c 所示 ，調(diào)節(jié)來(lái)自模芯支架  的樹脂量可任意改變旋渦的大小 。調(diào)節(jié)圖 1-50d 所示的旋轉(zhuǎn)翼的轉(zhuǎn)數(shù) ，可以自由決定渦旋的  密度 。采用圖 1-50a 所示的機(jī)頭可形成圖 1-50e 所示的同心圓旋渦 。如將圖 1-50a 所示模具  出口換成圖 1-50b 的形式 ，則可制得將同心圓分割為四部分 ，如圖 1-50f 所示的四個(gè)旋渦花  紋制品 。用這種成型法采用兩種不同性質(zhì)和顏色的樹脂 ，不僅可以制得外觀極似木材的型  材 ，而且可使型材表面為硬體 ，而內(nèi)部卻有如海綿狀的微軟結(jié)構(gòu) ，且與木材一樣可進(jìn)行鋸、 釘 、鉆加工。

圖 1-50    渦旋花紋制品擠出機(jī)頭

a） 成型裝置 1   b） 成型裝置 2   c） 模芯支架   d） 帶翼片的旋轉(zhuǎn)體    e） 同心圓旋渦制品    f） 渦旋花紋制品

1） 低發(fā)泡木塑制品擠出機(jī)頭的功能。

① 使擠出的木塑物料從擠出機(jī)內(nèi)的螺旋運(yùn)動(dòng)逐漸變成直線運(yùn)動(dòng) ， 同時(shí)還要保證熔融料流在機(jī)頭流道中的均勻性。

② 在擠出機(jī)頭內(nèi)要形成足夠的擠出壓力 ，一般應(yīng)達(dá)到 5 ～16MPa ，制品才會(huì)密實(shí) ，機(jī)頭必須剛性好 ，強(qiáng)度高 ，在較大擠出壓力下保持不變形。

③ 機(jī)頭內(nèi)部流道結(jié)構(gòu)能使物料更進(jìn)一步塑化和均化 ，使植物纖維與高分子基材在機(jī)頭 內(nèi)部進(jìn)一步融合 ，再均勻擠出 ，完成木塑低發(fā)泡材料從黏流狀態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)化。

④ 在擠出型框的口模后面的木紋分條板 ，應(yīng)能使色料分成條形 ，并在擠出壓力下彎曲成型像木紋狀。

2） 木塑制品口模的設(shè)計(jì) 。 口模的流道應(yīng)呈流線型 ，無(wú)突變區(qū) 、滯流區(qū) ，避免擴(kuò)張 ， 以 保持持續(xù)穩(wěn)健的壓縮 。 口模截面形狀應(yīng)與制品截面形狀尺寸基本一致 。適當(dāng)考慮擠出口模膨 脹因素以及牽引拉伸和定型冷卻的收縮因素變化 ， 口模一般應(yīng)比制品大一些 。另外機(jī)頭材料

要選用硬度高 、耐磨 、耐腐蝕的材料 ，必要時(shí)還要進(jìn)行熱處理。

木塑制品異型材機(jī)頭流道結(jié)構(gòu)如圖 1-51 所示 ，機(jī)頭流道結(jié)構(gòu)一般可分為過渡段 、分流 段 、壓縮段 、定型段 。定型段的長(zhǎng)度為（ 10 ～40） 倍口模間隙值 。木塑制品不需要多孔板 和過濾網(wǎng) ，機(jī)筒內(nèi)的物料直接進(jìn)入機(jī)頭型腔。

圖 1-51   木塑制品異型材機(jī)頭流道結(jié)構(gòu)

1—口模板   2—壓縮板    3—分流板 1   4—分流板 2   5—連接頭

口模設(shè)計(jì)方案。

① 由于木塑復(fù)合材料對(duì)溫度的敏感性 ，模具外形要放大些 ，增大壁厚增加熱容量 ，使口模溫度穩(wěn)定 性好。

② 定型段間隙 δ = ρS/1. 4L ，其  中 ρ 為制品密度 ，S 為制品截面積， L 為制品外圍長(zhǎng)度。

③ 機(jī)頭擠出方向的尺寸盡量取 小些 ， 以縮短料流時(shí)間 。定型直線段的長(zhǎng)度也盡量短些 ，一般為（ 10~20）δ。

④ 壓縮比暫定為 4。

      ⑤ 冷卻板厚度不超過 25mm。冷卻過長(zhǎng)，材料結(jié)皮層厚，發(fā)泡部分薄 ，密度太大。

⑥ 適當(dāng)增加尾錐長(zhǎng)度和平度，可避免物料提前發(fā)泡。

⑦ 如要在模內(nèi)預(yù)發(fā)泡 ，應(yīng)設(shè)計(jì)發(fā)泡芯棒 ， 以形成膨脹空間。

⑧ 為了形成清亮的木紋，可在流道設(shè)置分色板。

（6） 木塑制品的定型模具（ 真空定型）  真空定型?？梢耘c機(jī)頭連接在一起 ，水槽又與 真空定型模相連 ，型坯經(jīng)過較長(zhǎng)的真空定型模基本冷卻后進(jìn)入水槽 。在水槽內(nèi)設(shè)置了多個(gè)在 一條中心線上的定直卡板模 ， 以確保低發(fā)泡木紋座板平直度 。一般情況下 ，低發(fā)泡木塑制品 與異型材制品的真空定型模相同。

1） 定型模設(shè)計(jì)的原則 。結(jié)構(gòu)型式合理 ，真空回路吸附面積和水冷回路的冷卻面積達(dá)到要求 ，并且操作方便 ，型坯容易引入 ，易清理 ，散熱好 ，冷卻和真空吸附回路的密封性好， 真空槽無(wú)死角 ，定型模截面積、定型長(zhǎng)度 、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都能滿足成型要求。

2） 定型模截面積 。通常定型模截面積為定型模型腔尺寸 × 1. 005 。為減少阻力 ，后幾 節(jié)定型?？梢院偷谝还?jié)相同 ，雖然間隙大但阻力小 ，容易通過。

3） 定型模的長(zhǎng)度 。定型?？梢远喙?jié)串聯(lián)使用。

4） 定型模的冷卻 。應(yīng)盡量在高效率下冷卻定型 。圖 1-52 所示為木塑低發(fā)泡型材定型模三模串聯(lián)的打開狀態(tài)。

參考文獻(xiàn): 《塑料擠出機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及試模調(diào)機(jī)經(jīng)驗(yàn)匯編》 陳澤成 、陳斌 編著