木材和天然纤维的选择
很多种天然纤维或生物质材料正在被考虑,这在很大程度上依赖于当地的可用性和经济性。研究人员已经成功加工填料,例如坚果壳、中密度纤维板、稻草等原料。然而,在北美和欧洲的商业应用上,廉价的木粉仍然广泛应用于制造WPC。木粉供应充足,且可通过现存的基础设施的废弃物获取;Al England在Strandex总结说:它归结于成本。稻壳也可用于商业用途,而且是成本相对较低的替代方案,尽管它们磨料性可能成为缺陷。
绝大部分天然纤维,例如亚麻,都可增加复合材料的强度。Mr. Van Kouteren指出它们同时也增加了成本,所以只应用于特定的高档建筑产品中。JER公司的Trueman评论道,我们正在寻找更高性能的农业纤维旨在与用注塑成型应用在消费品、交通运输和建筑中的的工程树脂竞争。
CreaFill 纤维公司的市场主管Edward Schut指出,从造纸工业再回收的纸浆加工成的纤维素纤维,用于制造WPC有诸多优势。该公司研磨的纤维素纤维具有广泛的应用范围,其中就包括WPC。CreaFill 纤维公司的纤维具有很高的长径比,能提高其物理性能。Schut说道,CreaFill 纤维公司的纤维具有稳定的颜色,因为能引起降解的单宁、木质素和植物副产品在造纸生产过程中已经被除去了。CreaFill开发了一种更容易配料的颗粒状的、增容纤维产品。
木塑复合加工设备
个别挤出机制造商在北美和欧洲朝着直接或管内挤出而非使用熔融共混造粒方向发展,目的是为了节约生产成本。一些定义WPC型材挤出过程的一步成型法是将所有组份直接加入挤出机中,而其它的包括预混合或者一部分凝结或者所有组分直接挤出。在辛辛那提 Milacron公司的市场销售经理Tom Brown评论道,亚洲WPC制造商开始要求更多的西方挤出技术,典型的是从混合造粒生产型材。
各种各样类型的挤出机使用在WPC生产中:同向双螺杆挤出机(TSE)和行星式挤出机在混合过程中具有优势,而锥形和平行反向双螺杆挤出机通常用来直接挤出。一般说来,同向双螺杆挤出机善于混合、除去挥发物同时提供高产量。而锥形和平行反向双螺杆挤出机通常产生更大的压力用于生产复杂的型材,Mr. Brown解释道,辛辛那提 Milacron公司具有所有这三种类型的用于WPC生产的挤出机。当使用同向双螺杆挤出机或者行星式挤出机直接挤出时,熔体泵或者单螺杆挤出机通常用来产生更高的压力来通过型材模具。最近的发展包括新的设计和各种尺寸类型的挤出机。
在Entek’s E-MAX?公司的新螺杆元件几何形状和设计中螺杆直径为103mm的双螺杆挤出机已经可使公司获得1361~1588kg/h(3000~3500磅/h)或更高的高产量的WPC铺板和栏杆,满足客户的需求,该公司致力于一步法直接挤出WPC的同向双螺杆挤出机和电脑监管系统的研究。Entek公司的销售和市场总监John Effman说道,我们一直在努力与我们的客户合作,优化设备满足他们的生产目标。在2007年,辛辛那提挤出股份有限公司增加了一台用于纤维素的平行反向双螺杆挤出机加入到原有用于生产WPC型材的锥形反向双螺杆挤出机组当中。新机器产量可达1000kg/h,包括两个用于除湿的脱气真空泵。该挤出机是针对以熔融共混、凝聚或再研磨形式的预混合材料设计的。