可再生環保型實芯木塑門窗及其製作方法

2023-05-14 10:54:21

專利名稱：可再生環保型實芯木塑門窗及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種建築用門窗及其製作方法。
背景技術：
隨著國民住房條件的改善，門窗用量大幅增多。近10年來，僅北京市新建住宅房的面積就達到上億平方米，按建築面積與窗戶面積之比為8∶1計算，1億平方米的建築就需2500萬平方米的窗戶，門窗材料用量十分驚人。傳統的門窗包括木門窗、鋼門窗、鋁合金門窗和PVC塑料門窗。現有的塑料門窗型材主要為空心PVC，無法再生循環使用，燃燒時還會排出有毒氣體。在國外發達國家，已經開始限制生產和使用PVC門窗。據調查統計，每平方米塑料窗戶需用PVC原料約8公斤，2500萬平方米窗用PVC將達到1億5千噸。在能源危機愈加嚴峻之際，大量採用PVC塑料、木材、鋼材和鋁合金這些既不可再生又非環保類型的材料製作門窗，顯然不符合節能環保的要求。由此可見，研究開發新型的環保型門窗用材料實為當今世界各國十分關注的課題。

發明內容本發明的目的是提供一種可再生環保型實芯木塑門窗及其製作方法，主要解決塑料門窗節能、降噪、環保、無汙染、抗紫外線與抗老化的技術問題。
本發明的目的是這樣實現的本發明與現有傳統技術相比具有的有益效果環保節能由於採用該技術的窗戶是實芯型材，多腔室結構變為實芯結構，平開方式，因此保溫效果很好，能夠充分達到節能作用。同時型材內部沒有空腔結構，使門窗的隔熱保溫性能顯著提高。該材料大量採用再生聚烯烴樹脂，整個生產過程幾乎不會對環境造成汙染，解決了塑料回收利用與白色汙染的問題，發展了回收塑料的新用途。大量使用回收塑料資源與天然植物纖維材料，環保無汙染。製品原料的主要成分為再生的塑料材料與植物纖維，一方面解決了大量非可再生資源的循環利用問題，提高了再生塑料製品的附加值，減少了環境汙染與門窗燃燒後有毒氣體的釋放問題。大量利用了分散的植物纖維廢料，減少了固體廢物汙染。在國家大力提倡節能環保的環境下，本發明完全符合國家對資源節約型社會和循環經濟的要求。
可再生循環使用由於該技術採用了再生聚烯烴樹脂作為基材，使用聚烯烴材料來替代PVC材料，植物纖維作為高填充輔助材料，因此可以循環再生使用。同時製品中大量使用植物纖維填料，取自天然，屬於可再生材料，對環境沒有汙染。少量加工助劑的使用提高了材料的加工性能與產品的總體性能。
隔音降噪該窗戶採用密封結構，使隔音降噪效果大為提高，能夠使人們在安靜的環境裡生活和工作。
無汙染該材料在燃燒時不會排出對人體有害的氣體。
抗紫外線與抗老化性能好型材外面進行包塑、包鋁處理，經久耐用，加強表面防護性能，提高了塑料門窗型材的抗紫外線與抗老化性能。剛/韌綜合性能、耐候性、尺寸穩定性、擠出加工性能和焊接性能優異。本發明將聚丙烯用作窗型材的標準材料，這種聚丙烯型材是採用共擠出的方法加工而成的，聚丙烯芯層使型材的剛性、衝擊強度和熱穩定性提高，而共擠出的外層保證了型材的耐老化性和長期顏色穩定性。
隔熱保溫性能好，節約鋼材門窗為實芯結構，避免了PVC門窗由於控制不嚴導致壁厚過薄，內部襯鋼厚度不合格引起的安全隱患，密封性能好，尺寸穩定性好，同時節約了鋼材。
材料來源豐富，成本低廉本發明以再生聚烯烴樹脂為基材，填充麻纖維、草纖維、糠皮粉、木質粉等天然填料作為原材料加工而成，天然填料佔一半，採用了90％以上的廢棄再生物料，具有成本低廉、原材料來源廣泛的優點。
經國家建築材料工業建築五金水暖產品質量監督檢驗測試中心檢測證明，本發明的各項技術性能和指標完全達到國家標準1、隔音效果採用雙聲道聲學分析儀檢測，空氣聲計權隔聲量≤36db。
2、室外可見部分鋁材為抗紫外線漆，抗老化壽命50年；3、保溫性能傳熱係數2.5W/m2K；4、抗風壓性能屬國標GB/T7106-2002第8級；5、氣密性能屬國標GB/T7107-2002第5級；6、水密性能GB/T7108-2002第3級。
本發明可用於陽臺、臥室、廚房、衛生間等不同場合，並且能夠滿足旋轉、平開等不同功能，適用於不同檔次的建築。


圖1是本發明的結構示意圖。
圖2是框型材橫斷面結構示意圖。
圖3是扇型材橫斷面結構示意圖。
圖4是中梃型材橫斷面結構示意圖。
圖5是框型材與扇型材節點連接示意圖。
圖6是中梃型材與扇型材節點連接示意圖。
圖7是本發明的工藝流程圖。
圖中1-框型材、2-扇型材、3-中梃型材、4-密封條、5-玻璃壓條槽、6-塑料層、7-膠層、8-包鋁層。
具體實施方式
實施例參見圖1-4本發明的可再生環保型實芯木塑門窗，其型材是實芯型材，由框型材1、扇型材2、中梃型材3和密封條4組合而成門窗，扇型材2上設有玻璃壓條槽5，上述框型材1、扇型材2、中梃型材3的側面塗敷有塑料層6，上述框型材1、扇型材2、中梃型材3在面向室內外的外露面由膠層7粘附有包鋁層8。
上述實芯型材主要原料的重量配比再生聚烯烴樹脂採用聚丙烯或聚乙烯加入量為40％-70％之間的任意數值；植物纖維填料採用鋸木粉、麻粉、竹粉、秸稈粉、稻穀糠皮、蔗纖維粉等加入量為60-30％之間的任意數值；植物纖維表面處理劑採用鈦酸脂偶聯劑NTX-1或鋁酸脂偶聯劑加入量為0.5-5.0％之間的任意數值；增韌劑採用聚乙烯彈性體或三元乙丙橡膠加入量為3％-12％之間的任意數值；潤滑劑採用石蠟、硬脂酸及其硬脂酸鹽類加入量為1％-5％之間的任意數值。
本發明的製作工藝過程參見圖5
(1)、將植物纖維在60-130℃下烘乾3-6小時，取出後在高速混合機內高速攪拌，同時以霧狀噴入表面處理劑，繼續攪拌5-15分鐘，使無機填料與聚丙烯樹脂表面有足夠的親和力。
(2)、使用攪拌機將再生聚烯烴樹脂與增韌劑與潤滑劑按定製比例混合均勻。
(3)、將處理好的植物纖維與樹脂混合物料加入雙螺杆造粒機料鬥中，按設定的溫度與轉速造粒。充模前，必須均勻預熱模具，使充模物料具有最佳的流變性能。
(4)、將物料顆粒劑加入已設定好溫度的單螺杆擠出機料鬥內，通過定製模具擠出，製得毛坯。充模過程的壓力分布均勻。充模過程模內壓力不得超過6-8MPa，以保證製品的密度一致性。
(5)、對毛坯進行銑削加工除去粗糙表層，得到截面尺寸準確的型材。
(6)、將達到尺寸的型材通過與單螺杆擠出機連接的特殊模具在兩側擠出約1毫米的塑料層，進行顏色調整並加強表面防護性能。
(7)、採用包覆機在型材內外外露面塗敷約0.1-0.2毫米的膠層，包覆上厚度約0.1-0.4毫米的彩塗包鋁層，提高型材的表面防護性能與抗老化性能。
本發明的實芯型材有不同規格，尺寸範圍框型材室內面寬度30-50毫米，室外面寬度45-75毫米，型材厚度50-75毫米，密封條槽距邊緣距離5-9毫米，密封條槽深度5.5-9毫米，密封條槽寬度2.5-4毫米。
扇型材室內面寬度40-70毫米，室外面寬度35-55毫米，型材厚度50-75毫米，密封條槽距邊緣距離5-9毫米，密封條槽深度5.5-9毫米，密封條槽寬度2.5-4毫米。
中梃型材室內面寬度20-40毫米，室外面寬度50-85毫米，型材厚度50-75毫米，密封條槽距邊緣距離5-9毫米，密封條槽深度5.5-9毫米，密封條槽寬度2.5-4毫米。
權利要求
1.一種可再生環保型實芯木塑門窗，由框型材、扇型材、中梃型材和密封條組合而成，其特徵在於上述框型材、扇型材、中梃型材是實芯型材，上述框型材、扇型材、中梃型材的側面塗敷有塑料層，上述框型材、扇型材、中梃型材的室內面和室外面由膠層粘附有包鋁層。
2.根據權利要求1所述的可再生環保型實芯木塑門窗，其特徵在於上述實芯型材主要原料的重量配比再生聚烯烴樹脂 40％-70％；植物纖維填料60％-30％；表面處理劑 0.5-5％；增韌劑 3％-12％；潤滑劑 1％-5％。
3.根據權利要求2所述的可再生環保型實芯木塑門窗，其特徵在於上述再生聚烯烴樹脂是再生聚丙烯、再生聚乙烯或再生聚丙烯與再生聚乙烯的混合物。
4.根據權利要求2所述的可再生環保型實芯木塑門窗，其特徵在於上述植物纖維填料是木纖維粉、麻纖維粉、竹纖維粉、草纖維粉、糠皮粉或秸稈纖維粉。
5.根據權利要求2所述的可再生環保型實芯木塑門窗，其特徵在於上述表面處理劑是鈦酸脂偶聯劑NTX-1或鋁酸脂偶聯劑。
6.根據權利要求2所述的可再生環保型實芯木塑門窗，其特徵在於上述增韌劑是聚乙烯彈性體或三元乙丙橡膠。
7.根據權利要求2所述的可再生環保型實芯木塑門窗，其特徵在於上述潤滑劑是石蠟、硬脂酸或硬脂酸鹽。
8.根據權利要求1至7任意一條所述可再生環保型實芯木塑門窗的製作方法，其特徵在於有以下步驟(1)、將植物纖維填料烘乾，用表面處理劑對植物纖維表面進行預處理，再次烘乾；(2)、將再生聚烯烴樹脂加入增塑劑和潤滑劑攪拌均勻製成共混物料；(3)、將處理過的植物纖維填料與共混物料在造粒機中造粒；(4)、將造出的顆粒加入單螺杆擠出機，通過模具擠出，製得型材毛坯，；(5)、對型材毛坯進行銑削加工，除去粗糙表層；(6)、在型材兩側表面塗敷塑料層；(7)、採用包覆機在型材室內面和室外面包覆厚度為0.1-0.4毫米的鋁板。
9.根據權利要求8所述可再生環保型實芯木塑門窗的製作方法，其特徵在於在上述(1)中，將植物纖維填料在60-130℃下烘乾3-6小時，取出後在高速混合機內高速攪拌，同時以霧狀噴入表面處理劑，繼續攪拌5-15分鐘。
10.根據權利要求8所述可再生環保型實芯木塑門窗的製作方法，其特徵在於在上述(6)中，由單螺杆擠出機在銑削加工後的型材兩側表面擠出塑料層。
全文摘要
一種可再生環保型實芯木塑門窗及其製作方法，由框型材、扇型材、中梃型材和密封條組合而成，其型材是實芯型材，其型材的側面塗敷有塑料層，型材面向室內面與室外面的由膠層粘附有包鋁層。上述實芯型材的主要原料有再生聚烯烴樹脂、植物纖維填料和助劑。上述再生聚烯烴樹脂是再生聚丙烯、再生聚乙烯或再生聚丙烯與再生聚乙烯的混合物，植物纖維填料是木纖維粉、麻纖維粉、竹纖維粉、草纖維粉、糠皮粉或秸稈纖維粉。解決了大量非可再生資源的循環利用問題，減少環境汙染，在燃燒時不會釋放出對人體有害的氣體，提高了門窗的抗紫外線、抗老化性能和隔熱保溫性能。
文檔編號E06B3/04GK1896446SQ200610086840
公開日2007年1月17日 申請日期2006年6月20日 優先權日2006年6月20日
發明者趙川, 武永光, 胡塔光, 李佔山 申請人:北京大龍東辰科技發展有限公司