木塑复合装饰性节能型材及其制造方法技术领域
本发明直接涉及建筑门窗型材，特别涉及一种在实木指节集成材的室外侧表面上包覆PVC膜，形成的一种木塑复合装饰性节能门窗型材。
背景技术
在人类的发展进程中，人们通过自己的勤奋和智慧，刨造了无数璀璨的人类文明。
在这些浩如烟海的人类文明中，建筑，自从人类文明诞生之时，就一直伴随着人类的发展。为人们遮风避雨提供保护，为人们交流学习提供场所，为人们纪念祭祀提供精神寄托……
自从有了建筑，也就有了门窗。门窗工艺在人类的发展长河中，作为一项与人们朝夕相处的文明，一直延续至今。
当然，现今的门窗，它已经远远地超越了它原有的定义。它不仅仅只是简单地为人们的生活通光透气，也不只是简单支撑在墙上的一个木框。
随着人类科技的发展，新的材料不断地在门窗中被应用，如玻璃、金属、塑料等等。随着人类生活水平的提高，好看的、防盗的、保温节能等等具有各种各样功能的门窗已经成为了人们所追求的目标。随着人类人口的急剧增长，地球资源的不断减少，生存环境的不断恶化，不得不促使人们开始寻求性能更加优越的材料来制作门窗。
在门窗的发展历程中，用来制作门窗的材料也经历了数次更新。从传统工艺的木门窗、到近代的钢门窗、再到现今具有保温节能功能的塑钢门窗、铝合金断桥隔热门窗、铝木复合门窗以及实木门窗。
构成门窗的材料一般都要有装饰、防腐、抗老化、耐候性等方面的要求。为达到各种要求，门窗材料并不是直接裸露使用的，一般还要在材料的外表面采取一定的防护和装饰措施。常见的节能门窗型材其表面处理和优缺点如下：
（1）铝合金断桥隔热门窗型材：其表面的处理方式通常有表面阳极氧化、表面静电粉末喷涂、表面氟碳喷涂、表面电泳涂装等。这些方式，有的颜色附着力差，易裉色；有的价格高；有的易剥离等缺点。同时，铝合金的传热系数较高，不利于门窗的节能。断桥隔热型材中的隔热材料和铝型材的线膨胀系数差距很大，在热胀冷缩时二者之间易产生较大应力和间隙，很容易造成隔热桥遭到断开和破坏。从铝锭到断桥隔热型材成型，在整个生产过程中，工艺程序繁杂，投入的设备种类较多，需要消耗很多能源，因此，价格较贵。图1为现有技术的塑钢型材端面图；其中，1为PVC型材，2为衬钢。
（2）PVC塑钢型材：用工业改性PVC材料制成，这种材料保温节能、隔音、密封、绝缘性能都较好，但是强度较差、脆性大、长时间会产生色变、燃烧时还有毒排放。由于强度较差，因此，在门窗的加工过程中，还要在型材的腔体内加入衬钢，以增加其强度，加工过程较麻烦，开启门窗内扇份量重，五金件的使用寿命难以保证。图2为现有技术的铝合金断桥隔热型材端面图；其中，3为铝合金型材，4为尼龙隔热条，5为铝合金型材。
（3）铝木复合型材：现在市场上用得最多的铝木复合门窗型材，其铝木两种材料并没有有机地融合成一个不可分割的整体。而是采用尼龙卡件等形式，将具有一定形状的铝合金型材和木材机械式地连接在一起。由于铝合金、木材、尼龙三种材料各自具有不同的强度和热膨胀系数，因此，使用较长时间以后，容易造成铝框和木框的连接松动，卡件断裂、脱落等情况。这种复合型材，铝合金的用量比重超过了30%，绝大数甚至超过了70%，从原材料到成为成品门窗，要经过很多的工艺环节，因此，生产成本和能源消耗极大。图3为现有技术的分离式木铝复合型材端面图；6为实木指接集成材，7为自攻连接螺丝，8为尼龙铝木连接卡件，9为铝合金型材。
（4）实木型材：用来加工现代木门窗的木材，都要经过烘干、去结、拼宽、拼厚形成指接集成材，用以解决木材本身的形变，提高木材的利用率。木材本身是一种天然的有机材料，具有良好的视觉特性，能给人以舒适感。丰富的纹理、光泽和颜色，具有美丽的装饰性，能给人以温馨感。有良好的电绝缘和热绝缘性，并且性能稳定。同时热传导系数比较低，有较好的保温效果，可降低因保温而引起的能源消耗。木材加工成型后，还要经过打磨、浸漆、喷漆等工艺。但是，对于用做建筑外墙围护结构的门窗，要经过天长日久的风吹、雨淋、日晒，其木材的抗腐、抗耐候性能还是不如铝合金、PVC等材料。图4为纯木型材的横截面示意图。
门窗作为建筑外墙围护结构之一，占到了建筑立面面积的20%－30%左右，有着采光、通风、保暖、挡雨、隔音降噪等功能。同时也是建筑外墙围护结构中最薄弱环节。建筑能耗占到了社会总能耗的30%，然而建筑在使用过程中，有50%的能量都是通过门窗流失的，所以研究门窗材料对整个建筑节能异常重要。
有鉴于此，改进、创新、提高现有技术产品，已是市场所需，势在必行，本领域技术人员针对上述问题，提供了一种木塑复合装饰性节能型材及其制造方法。
发明内容
本发明提供了一种木塑复合装饰性节能型材及其制造方法，克服了现有技术的困难，通过实木包覆PVC膜，形成的一种木塑复合装饰性节能门窗型材。这种型材可用于制作各种规格的外开窗、外开门、内开窗、内开门、推拉门、阳光房等外墙门窗。
本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种木塑复合装饰性节能型材，包括实木指接集成材、PUR反应型聚氨酯热熔胶以及PVC膜，所述实木指接集成材的外表面通过所述PUR反应型聚氨酯热熔胶贴附所述PVC膜。
优选地，所述PVC膜的厚度为0.12－0.20mm。
本发明还提供了一种木塑复合装饰性节能型材制造方法，包括以下步骤：
（1）对木材进行烘干处理后，将切削余料顺纹指拼接再横向拼宽或拼厚胶合成方木集成材；
（2）刨料；
（3）打磨；
（4）进行浸漆和喷漆的表面处理；
（5）通过PUR反应型聚氨酯热熔胶在集成材表面进行PVC膜包覆；
（6）切割拼接成框或成扇。
优选地，所述步骤（2）中通过用四面刨床刨出安装五金配件的槽口端面。
优选地，所述步骤（3）中通过干燥的高压气体吹掉附着在木材表面的木削和灰尘。
优选地，所述步骤（4）中进行2～3遍浸漆操作。
优选地，所述步骤（4）中进行2～3遍喷面漆操作。
优选地，所述步骤（4）中漆膜厚度为120μm～170μm。
优选地，所述步骤（5）中所述PVC膜的厚度为0.12－0.20mm。
如图5所示，它代表了本专利的主要结构和特点，通过对图5这个具有代表性的型材结构和性能的介绍，就可进一步地了解和推出本专利所揭示出的技术精神。
本专利的木塑复合装饰性节能型材由实木指接材10、PVC膜11组成和PUR反应型聚氨酯热熔胶共同复合形成；
本专利的实木指接材原材在加工之前要先进行烘干干燥处理；
本专利的实木在指接加工之前，先剔除了木材本身的缺陷：节子、虫眼或外伤等；
本专利的实木由短小方木或木材的切削余料顺纹指接成一定长度后，再横向拼宽或拼厚胶合成所需规格的方木集成材；
本专利的实木指接集成材没有破坏木材本身的结构，还保持着木材原有的性能和特点；
本专利的实木指接集成材由专用四面刨床刨出所需的型材端面形状；
本专利的实木指接集成材刨好后要经过修补、打磨、和清洁的工艺，以方便木材和PVC膜能够结合牢固。
本专利的实木指接集成材的表面经过修补、打磨和清洁处理以后，就可送入木材包覆设备，利用PUR反应型聚氨酯热熔胶，将厚度在0.12－0.20mm的PVC膜覆贴在实木的室外一侧的表面上，从而形成木塑复合装饰性节能型材。
由于采用了上述技术，与现有技术相比，本发明的木塑复合装饰性节能型材及其制造方法通过实木包覆PVC膜，形成的一种木塑复合装饰性节能门窗型材。这种型材可用于制作各种规格的外开窗、外开门、内开窗、内开门、推拉门、阳光房等外墙门窗。本发明与现有技术相比，在结构、工艺、安全、维修、成本等各方便的性能上都有了很大的进步。因此，对实木门窗的应用也将更加广泛。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
附图说明
图1为现有技术的塑钢型材端面图；
图2为现有技术的铝合金断桥隔热型材端面图；
图3为现有技术的分离式木铝复合型材端面图；
图4为纯木型材的横截面示意图；
图5为本发明的木塑复合装饰性节能型材的横截面示意图。
附图标记
1为PVC型材；
2为衬钢；
3为铝合金型材；
4为尼龙隔热条；
5为铝合金型材；
6为实木指接集成材；
7为自攻连接螺丝；
8为尼龙铝木连接卡件；
9为铝合金型材；
10为实木指接集成材；
11为PVC膜；
12为PUR反应型聚氨酯热熔胶；
13为纯木型材。
具体实施方式
下面通过图5来介绍本发明的一种具体实施例。
实施例1
如图5所示，本发明提供了一种木塑复合装饰性节能型材，包括实木指接集成材10、PUR反应型聚氨酯热熔胶11以及PVC膜12，所述实木指接集成材10的外表面通过所述PUR反应型聚氨酯热熔胶11贴附所述PVC膜12。
所述PVC膜12的厚度为0.12－0.20mm。
本发明还提供了一种木塑复合装饰性节能型材制造方法，包括以下步骤：
（1）对木材进行烘干处理后，将切削余料顺纹指拼接再横向拼宽或拼厚胶合成方木集成材；
（2）刨料；
（3）打磨；
（4）进行浸漆和喷漆的表面处理；
（5）通过PUR反应型聚氨酯热熔胶在集成材表面进行PVC膜包覆；
（6）切割拼接成框或成扇。
所述步骤（2）中通过用四面刨床刨出安装五金配件的槽口端面。
所述步骤（3）中通过干燥的高压气体吹掉附着在木材表面的木削和灰尘。
所述步骤（4）中进行2～3遍浸漆操作。
所述步骤（4）中进行2～3遍喷面漆操作。
所述步骤（4）中漆膜厚度为120μm～170μm。
所述步骤（5）中所述PVC膜的厚度为0.12－0.20mm。
本发明的具体实施过程为：
1、烘干拼接工艺：先对木材进行烘干处理，再将除去木材缺陷（节子，树脂，腐朽等）的短小方木或木材的切削余料顺纹指接成一定长度后，再横向拼宽或拼厚胶合成所需规格的方木集成材。因其未改变木材本身的结构特性，仍是一种天然木材，不仅具有天然木材的质感，且外表美观，材质均匀，还克服了天然木材易翘曲，变形，开裂的缺陷，其物理性质优于天然木材。
2、刨料工艺：将经过烘干、拼接、加宽、加厚的方木集成材，再用四面刨床刨出安装五金配件等特殊要求的槽口端面。
3、打磨清洁工艺：刨好的木材，还要经过修补、打磨、和清洁的过程。用腻子补平木材存在的一些洞隙和缺陷。然后送入打磨机，去除木材表面的毛刺，使其表面光滑平整。再用干燥的高压气体吹掉附着在木材表面的木削和灰尘。
4、木材表面喷漆工艺：刨好的木材，都要进行浸漆和喷漆的表面处理。浸漆是将木材浸放在油漆溶液里面一定的时间，使油漆渗入木材表面一定的深度，以此形成木材防腐的能力，也同时构成面漆的附着基底。一般浸漆要操作2～3遍左右，以达到良好的工艺性能。浸漆干燥以后再进行面漆喷涂（除型材室外侧表面），喷面漆是使门窗具有颜色和规定的装饰性的手段，一般要喷2～3遍面漆。每遍浸漆或者喷漆以后都要进行规定工艺的干燥和打磨，然后才能进行下一遍油漆操作。喷好油漆的木材，一般漆膜厚度在120μm～170μm上下。
5、木材覆膜工艺：木材经过喷漆工艺后，就可送入木材包覆设备进行PVC膜包覆。其原理是：利用PUR反应型聚氨酯热熔胶，将厚度在0.12－0.20mm的PVC膜，覆贴在实木型材的室外一侧的表面上，来达到防水、防腐、耐候、耐老化的目的。PUR反应型聚氨酯热熔胶主要成分是端异氰酸酯聚氨酯预聚体。其粘接性和韧性（弹性）可调节，并有着优异的粘接强度、耐温性、耐化学腐蚀性和耐老化性。与含有活泼氢的材料，如木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和塑料、金属、玻璃、橡胶等表面光洁材料都有着优良的粘合力。其具有如下优点：无溶剂、一液型，不象溶剂型胶粘剂那样需有干燥过程，没有因溶剂存在的环境污染和中毒问题，满足环保要求，粘接工艺简便，可采用滚筒涂敷或喷涂等施胶方法；操作性良好，在短时间内即可将两被粘体固定，故可快速将装配件转入下道加工工序，提高工效；耐热、耐寒、耐水蒸气、耐化学品和耐溶剂性能优良，与原热熔胶粘剂相比，由于反应型热熔胶粘剂的交联结构使所列性能以及粘接强度大幅度提高。因此，木材包覆工艺是一个简单、可行、快速、牢固的工艺。一台包覆设备每分钟便可完成30－50米的实木覆膜工艺，很适合大批量的生产。
6、实木覆膜型材的成窗工艺：只需要将加工好的实木覆膜型材经45°切割，用燕尾榫拼接工艺，便可成框成扇。
综上所述，与传统门窗材料相比，不难看出，实木包覆PVC膜形成的装饰性节能型材更具有如下优势：
1、有利于环境保护和可持续发展。由于木塑复合装饰性节能型材的主要构成是木材，木材是来自森林的一种可再生资源，只要合理经营，就可以使其成为取之不尽、用之不竭的资源，就能持续、稳定地为社会提供。像石油、铝、钢这些不可再生资源，用一点就会少一点，最终会导致枯竭。特别是现代科学技术不断完善和发展，对速生林的培育，提高了木材的生长速度，对木材进行改性、重组等技术，提高了木材的使用寿命和利用率。树木通过光合作用，吸收二氧化碳，释放出氧气，木材的生产几乎不需要能源或只消耗很少的能源，因此，对净化空气，减缓全球气候变暧，具有十分重要而独特的作用。
2、加工过程能耗低，保温节能性能优异。由于木塑复合装饰性节能型材的主要构成是木材，通过在生产和实际应用中发现：木塑复合门窗与铝合金门窗相比，从原材料到成品门窗，木材在采伐和加工过程中所耗费的能源要比铝合金低，并且在生产、使用过程中无污染。如每生产1㎡的窗户，采用铝窗框所耗费的能源是采用木窗框耗费能源的30倍。在使用过程中，由于铝材的导热系数是木材的1580倍，尼龙的导热系数也要高出木材1.5倍。所以，木材的天然特性就决定了木材是最适合用作门窗的材料，加工出的门窗也比塑料和金属门窗更节能。
3、具有木塑两种材质的特性：由于木塑复合装饰性节能型材是木塑共生体，因此它具备了木塑两种材质的优点。因为木材和PVC的导热系数都很低，所以木塑复合装饰性节能型材还具有很强的隔热、隔音、抗压能力。并且木材经过了烘干指接工艺，更能有效地防止翘曲，变形，开裂等缺陷。在国标GB8624《建筑材料燃烧性能分级方法》中可知，PVC被定为B1级，为难燃材料。所以，在木材的外表包覆PVC膜，有效地弥补了木材在防水、防火、防腐、耐候等功能上的不足。
4、具有优异的装饰特性：由于木材本身就是一种天然的有机材料，具有天然纹理，质感淳朴温暖、圆润柔美，能给人以愉悦的视觉特性和温馨感觉。加上木塑复合装饰性节能型材的可塑性，还能非常容易人为地设计和加工出各种纹路和装饰图案。所以，木塑复合节能型材能加工出让人心仪的门窗，为人们的居家生活带来无限乐趣。
5、具有较低的设备费用投入：传统的塑钢型材，铝合金断桥隔热型材，在成型的过程中，都需要很多的成型模具和大型加工设备。因此，模具和设备的投入及维护费用很大。而木塑复合装饰性节能型材在成型的过程中、不需要成型模具及大型设备，因此，对设备投入都较为有利。
6、型材成窗工艺简洁：如图1所示的塑钢型材，成窗过程为：先将PVC型材1、衬钢2按需切割，再将衬钢2套入PVC型材1的型腔之中连牢，最后再将PVC型材1焊接成框；如图3所示的分离式木铝复合型材，成窗过程为：先分别将木材6、铝合金型材9按需切割，再将木材6和铝合金型材9各自组角成框，最后再利用尼龙连接件8和自攻螺丝7将木框和铝框机械连接；而木塑复合装饰性节能型材在成窗之前，木塑两种材料就已经是一个有机的共生体，因此只需将型材切割后，就可直接组角成框。
7、具有广阔的市场推广前景：由于木塑复合装饰性节能型材，从成材到成窗的过程中具备了上述优点，所以对于一般的门窗加工厂，不需要再投入大型的型材成型设备和表面喷涂设备，免除了很多复杂的加工工艺，但同样能制作出具有木门窗特性的优质木塑复合门窗。因此，它具备了优越的性价比。特别是随着经济的不断发展，人们对住房环境和工作环境的要求和依赖不断提高，国家和社会对环境保护和节能减排的不断重视，所以，木塑复合装饰性节能型材作为一种新型建材，一定具有不可代替的市场推广前景。
经过上述工艺所形成的木塑复合装饰性节能型材，具有木塑两种材质的特性。在隔热、节能、隔音、抗压、防水、防火、防腐、环保、耐老化、节材等各项指标上都优于现有的各类门窗型材。同现有的各类门窗型材相比，其型材和成窗的加工工艺环节少且简单，加工设备及能源消耗的投入低，具有广阔的市场推广价值。
综上可知，由于采用了上述材料及技术创新，本发明与现有技术相比，在结构、工艺、安全、维修、成本等各方便的性能上都有了很大的进步。因此，对实木门窗的应用也将更加广泛。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。