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更新时间:2026-04-04
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Summary:木塑附框采用高密度聚乙烯或聚丙烯与木质纤维按特种配方,应用先进的挤压设备及工艺挤压成空腹型材,经国家建材检验中心检测,材料各项性能指标均能够满足外窗附框设计指标的要求,具有抗老化,高强度,低传热,不吸水,不霉变等功能作用,特别具有良好的隔热保温等性能特点,是一种绿色环保节能的新型材料。
《福建省民用建筑外窗工程技术规范DBJ13-255-2016》第3.0.5以黑体字规定“外窗应采用干法安装”,而在其术语中将“干法安装”定义为“墙体外窗洞口预先安置附框并对墙体缝隙进行填充和防水密封处理,在墙体洞口表面装饰湿作业全部完成后,将外窗固定在附框上的安装方法。”其他地方标准更新后也有类似的要求。由此可见,外窗采用附框安装已成为一种趋势。
附框常用材料包括镀锌矩形钢管、铝合金型材等金属型材,PVC塑料型材、木塑复合共挤型材、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)等非金属型材及钢塑共挤型材。以前最常采用的是镀锌钢附框,其隔热性不好,对建筑节能不利。钢塑共挤型材,优势明显,但材料成本高,加工难度大。介于两者之间的木塑复合材料强度高、隔热、耐腐蚀效果好。本文探讨木塑复合材料附框。
木塑附框属于木塑复核材料的一种,复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等低值生物质纤维为主原料,与塑料通过高速混合合成、再在高速挤压机内高温熔融通过一定模具挤压成型的一种复合材料。它同时具备植物纤维和塑料的优点,适用范围广泛,同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题。此外,它还是一种环保材料,可回收重复使用,原料廉价丰富,在减少环境污染、保护森林资源、促进经济发展方面都有良好的效益。(木塑复合材料英文名称:Wood-PlasticComposites,缩写为WPC。)
木塑附框为挤压一体成型,两边设置C型凹槽,凹槽内可容纳转角连接螺钉的螺钉头;在上边框设置3个V型小凹槽,中间位置的小凹槽用于固定螺钉孔的定位;两侧边的小凹槽用于在铝窗安装时施工人员观察铝窗与附框偏位情况;在下边框表面的多个凸起增加了附框与结构墙体粉刷的接触面,增大了附框与墙体的粘结强度;在主体内设置左右对称的两个中空腔,在不影响附框的使用性能和承载能力的同时节约原料成本(如图1)。标准化附框型材截面厚度尺寸为24±0.5mm。宽度尺寸不小于50mm,尺寸系列按宽度划分为:50、55、60、65、70、75、80、90、100。木塑复合标准化附框型材宽度方向壁厚不小于4mm,中间锁螺钉处壁厚不小于12mm,厚度方向壁厚不小于5mm。
静曲强度MPa GB/T17657《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》
高低温反复尺寸变化率% 取长度1000mm型材3根,低温-20℃(1h)~高温60℃(1h)三个循环,记录尺寸变化最大值
低温落锤冲击 落球高度1m,GB/T24508《木塑地板》(木塑复合类)、JG/T208《门、窗用钢塑共挤微发泡型材》(钢塑共挤类)、玻璃钢类参考以上标准
型材握螺钉力N 取长度75mm型材6根,GB/T17657《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》
连接角最大破坏力N GB/T8814《门、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材》
耐候性(6000h) 静曲强度保留率% GB/T16422.2《塑料实验室光源暴露试验方法第2部分:氙弧灯》 GB/T17657《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》 GB/T8814《门、窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材》
截面厚度方向热阻(m2·K)/W GB/T13475《绝热稳态热传递性质的测定标定和防护热箱法》
节能型附框型材的导热系数(25℃)不应大于0.2W/(m·K),密度≥1.2(g/cm³),吸水率≤0.5%,硬度≥58HRR,吸水厚度膨胀率≤0.5%。
木塑复合材料内含塑料和植物纤维,使得其兼具有木材和塑料的双重特性。它有着天然木材的外观,也有坚硬、强韧、持久、耐磨、尺寸稳定等优点。
1、易加工性能:容易切割,使用木工器具即可加工。可钉、可锯、可钻、可粘结、可上漆。机械性能优于木材,握钉力是木材的3倍。
2、力学性能好:由于内含纤维并与塑料充分混合,因而具有良好的弹性模量,强度大、韧性好。具有与硬木相当的抗压,抗弯曲等物理性能,表面硬度是木材的2~5倍,耐磨性高4~5倍,甚至比大理石还高。耐用性优于普通木材。
3、可塑性强:可根据需要,自行设计合理的受力结构,制成任意形状和尺寸大小的多种空心型材。可以做成内部镶嵌钢片或者螺母的拼装结构,安装牢固,省时省力。不需要焊接。可大规模工业化生产,品质有保障。
4、稳定性好:不吸水,不膨胀、不变形、不龟裂、不翘曲。可防水防潮、耐腐蚀可抗强酸强碱、防霉变抑菌抗菌、防虫蛀鼠咬、抗紫外线、阻燃性良:防火等级为B1级,遇火自熄,不产生任何有毒气体。
6、环保性优:原料来源广泛,生产过程绿色环保,大量利用了木材边角余料,木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维,减少了原材料对环境的污染。其产品使用后仍可100%回收循环利用,完全无公害。自身具有良好的保温、隔音性能。不含甲醛等对人体有害物质。
7、性价比高:降低成本明显,以一个2000*2000的铝窗洞口为例,50系列平开窗配50mm宽木塑附框比采用40*20*2镀锌钢管附框,材料成本降低约15%~20%;而且节省了镀锌钢管切割后再焊接的费用,也不需要刷防锈漆。减少现场施工工序,动火申请及报验次数。
典型的木塑附框立面90度转角位置(如图2),组角用连接件材质为POM(聚甲醛,又名超钢,螺钉连接处内部镶嵌1.5mm不锈钢钢片。每个角部内外两侧通过8个ST4.2×19不锈钢螺钉连接。角缝处密封处理,每个拼接处不应少于2个角码,另外角码在装配拼接时所有接口处必须贴4mm的止水双面胶片,并在胶片的两面均匀涂布树脂发泡胶,这样既可以防止拼接处渗漏,又可以缓解板材的收缩膨胀现象。
典型的木塑附框凸窗平面90度转角位置,即转角窗顶底位置(如图3):要求与立面转角相同。
先将在工厂制成的整体木塑附框用木楔四周临时固定,调整附框的水平度、垂直度、进出位并符合相关规程的尺寸偏差要求合格,通过膨胀螺栓或者胶塞钉固定到混凝土结构洞口内,间隙内塞满微膨胀聚合物防水水泥砂浆,再在外侧贴上防水涂膜后,其他分包单位可以进行室内外墙体表面处理(如图4)。
镀锌钢上墙卡件两边夹口可沿铝窗边框左右滑动,至中间缺口进入预先拧入木塑附框上的不锈钢阶梯螺钉圆柱部分卡紧(如图5)。
窗框与附框间隙内需要注满聚氨脂泡沫膨胀剂(发泡胶),在外侧窗框与附框之间再打一圈硅酮密封胶封闭,此种方式不但能提高密封性和防水性,而且能保证铝窗及洞口的尺寸出现微小变化后,铝窗还能正常使用,不会影响建筑物的使用功能(如图6)。
木塑复合材料具有单纯的木材和塑料无法比拟的诸多优点,充分利用了丰富的木材边角余料,农作物秸杆,塑料废料等,木塑附框实现了“木塑代木”“木塑代钢”。木塑副框具有强度高、耐腐蚀、隔热、方便安装、造价更低的特点。可以预见,木塑附框作为一种新型附框,其发展前景是巨大的。
3 江苏省居住建筑标准化外窗系统应用技术规程 DGJ32 J157-2017 [S];江苏凤凰科学技术出版社:2017 南京
4 燕文远,论木塑复合材料在门窗附框中的应用,[J];门窗:2017年08期
6 张兆好,齐英杰,木塑复合材料的应用与发展,[J];木材加工机械:2009年20期