CN105965846A - 一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备及方法 - Google Patents

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Abstract

一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备，包括依次设置的锥形双螺杆挤出主机，共挤模具，锥形口模和牵引机，其特征在于：还包括挤出辅机，所述挤出辅机设置在所述挤出主机的上方，所述挤出辅机与所述挤出主机之间的夹角β为20°‑60°，所述锥形口模的挤出比R为2‑10，挤出锥角α为15°‑60°，其中：S1：锥形口模入口端横截面积；S0：锥形口模出口端横截面积；S：芯层地板横截面积。本发明的连续共挤自增强设备通过设置锥形口模和牵引机，而对共挤产品的表层进行拉伸，从而使其产生塑性变形，提高产品的拉伸强度和耐老化性能，延长产品使用寿命；同时芯层地板采用发泡的方法，可减轻产品重量，提高产品的握钉力、抗冲击性等性能。

Description

一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备及方法
技术领域
本发明涉及一种挤出设备，具体为一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备及方法。
背景技术
生物质木塑复合材料是将木粉（锯屑、木材、树枝）和农业废料（稻壳、秸秆、果壳）以及其他植物纤维破碎后，作为填料添加到热塑性塑料中，通过挤出、注射、模压等传统的塑料加工工艺方法制备的一种新型材料，其兼具木材与塑料的双重特性，相对于木材而言具有良好的耐腐蚀性、耐水性及力学性能，而相对于塑料来讲则提高了产品的尺寸稳定性和热稳定性，因此有着十分广阔的应用前景。但普通的木塑复合材料也存在着密度大、耐老化性能差，冲击强度低、握钉力差等缺点，容易在使用过程中出现严重褪色及断裂等现象。
因此需要寻找出一种生物质木塑发泡地板的挤出装备及方法，解决上述技术难题，达到增强材料使用性能，降低生产成本的目的。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备及方法。
本发明的技术方案如下：
一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备，包括依次设置的锥形双螺杆挤出主机，共挤模具，锥形口模和牵引机，其特征在于：还包括挤出辅机，所述挤出辅机设置在所述挤出主机的上方，所述挤出辅机与所述挤出主机之间的夹角β为20°-60°，所述锥形口模的挤出比R为2-10，挤出锥角α为15°-60°，其中：
S1：锥形口模入口端横截面积；S0：锥形口模出口端横截面积；S：芯层地板横截面积。
一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强方法，包括以下步骤：
(1) 在锥形双螺杆挤出主机中加入基材物料；
(2) 在挤出辅机中加入表层物料，所述挤出辅机为共挤挤出机；
(3) 基材物料和表层物料经过螺杆熔融剪切后，进入共挤模具中，在基材物料的表面共挤一层表层物料，形成共挤初胚；
(4) 然后使上述共挤初胚依次通过锥形口模和牵引机，使得表层物料在挤压力与牵引力的共同作用下发生塑性变形；
(5) 冷却、定型后得到生物质木塑发泡地板。
所述步骤(1)中基材物料为生物质复合材料，其组分及各组分的质量份数如下：20-40份PP或PE；40-60份木粉或竹粉或稻壳粉；3-10份碳酸钙或云母或滑石粉；1-5份马来酸酐接枝聚丙烯；1-2份润滑剂；1-3份发泡剂。
所述步骤(2)中所述表层物料的组分及各组分的质量份数如下：70-85份PE或沙林树脂；3-10份无机色粉；1-6份纳米碳酸钙；1-6份空心微珠；1-8份碳纤维，其中PE的熔融指数<1。
所述步骤(3)中所述共挤模具从左到右分为两个加热区，其中加热区一温度设定为165℃-180℃，加热区二温度设定为155℃-170℃，表层厚度为1-2mm。
所述步骤(4)中表层厚度为0.2-1mm，锥形口模的加热区三温度设定为150℃-160℃。
由以上技术方案可以看出，本发明的连续共挤自增强设备及方法使得表层物料在挤压力与牵引力的共同作用下连续通过锥形口模，产生大范围的塑性变形，实现内部分子链沿轴向高度取向排列，最终使产品的性能得到大幅度提高。最终制品的性能与锥形口模的挤出比R大小有关。一般而言，锥形口模的入口面积一定，挤出比越大，出口面积越小，物料的变形越明显，制品的拉伸强度和模量就越高；挤出比越小，出口面积越大，物料的变形越平缓，塑性变形越均匀，制品的拉伸强度和模量就越低。其中锥形口模可以自由拆装更换，从而为制取不同挤出比的共挤木塑复合地板提供便利。挤出锥角α的选择会对锥形口模的长度产生一定影响。挤出锥角小，物料变形平缓，塑性变形均匀；若挤出锥角大，则物料的变形剧烈，塑性变形时间短，有可能造成物料变形不均匀的现象。通过设置锥形口模和牵引机，而对共挤产品的表层进行拉伸，从而使其产生塑性变形，提高产品的拉伸强度和耐老化性能，延长产品使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种锥形口模的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体图例对本发明做进一步详述。
一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备，包括依次设置的锥形双螺杆挤出主机1，共挤模具3，锥形口模4和牵引机7，还包括挤出辅机2，所述挤出辅机2设置在所述锥形双螺杆挤出主机1的垂直上方，所述挤出辅机2与所述挤出主机1之间的夹角β为20°-60°，所述锥形口模4的挤出比R为2-10，挤出锥角α为15°-60°，其中：
S1：锥形口模入口端横截面积；S0：锥形口模出口端横截面积；S：芯层地板横截面积。
一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强方法，包括以下步骤：
(1) 在锥形双螺杆挤出主机1中加入基材物料6；
(2) 在挤出辅机2中加入表层物料5，所述挤出辅机2为共挤挤出机；
(3) 基材物料6和表层物料5经过螺杆熔融剪切后，进入共挤模具3中，在基材物料6的表面共挤一层表层物料5，形成共挤初胚；
(4) 然后使上述共挤初胚依次通过锥形口模4和牵引机7，使得表层物料5在挤压力与牵引力的共同作用下发生塑性变形；
(5) 冷却、定型后得到生物质木塑发泡地板。
所述步骤(1)中基材物料为生物质复合材料，其组分及各组分的质量份数如下：20-40份PP或PE；40-60份木粉或竹粉或稻壳粉；3-10份碳酸钙或云母或滑石粉；1-5份马来酸酐接枝聚丙烯；1-2份润滑剂；1-3份发泡剂。
所述步骤(2)中所述表层物料的组分及各组分的质量份数如下：70-85份PE或沙林树脂；3-10份无机色粉；1-6份纳米碳酸钙；1-6份空心微珠；1-8份碳纤维，其中PE的熔融指数<1。
所述步骤(3)中所述共挤模具3从左到右分为两个加热区，其中加热区一8温度设定为165℃-180℃，加热区二9温度设定为155℃-170℃，表层厚度为1-2mm。
所述步骤(4)中表层厚度为0.2-1mm，锥形口模的加热区三10温度设定为150℃-160℃。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备，包括依次设置的锥形双螺杆挤出主机，共挤模具，锥形口模和牵引机，其特征在于：还包括挤出辅机，所述挤出辅机设置在所述挤出主机的上方，所述挤出辅机与所述挤出主机之间的夹角β为20°～60°，所述锥形口模的挤出比R为2～10，挤出锥角α为15°～60°，其中：
S1：锥形口模入口端横截面积；S0：锥形口模出口端横截面积；S：芯层地板横截面积。
2.一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强方法，采用权利要求1所述的生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强设备进行，包括以下步骤：
(1) 在锥形双螺杆挤出主机中加入基材物料；
(2) 在挤出辅机中加入表层物料，所述挤出辅机为共挤挤出机；
(3) 基材物料和表层物料经过螺杆熔融剪切后，进入共挤模具中，在基材物料的表面共挤一层表层物料，形成共挤初胚；
(4) 然后使上述共挤初胚依次通过锥形口模和牵引机，使得表层物料在挤压力与牵引力的共同作用下发生塑性变形；
(5) 冷却、定型后得到生物质木塑发泡地板。
3.根据权利要求2所述的一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强方法，其特征在于：所述步骤(1)中基材物料为生物质复合材料，其组分及各组分的质量份数如下：20-40份PP或PE；40-60份木粉或竹粉或稻壳粉；3-10份碳酸钙或云母或滑石粉；1-5份马来酸酐接枝聚丙烯；1-2份润滑剂；1-3份发泡剂。
4.根据权利要求2所述的一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强方法，其特征在于：所述步骤(2)中所述表层物料的组分及各组分的质量份数如下：70-85份PE或沙林树脂；3-10份无机色粉；1-6份纳米碳酸钙；1-6份空心微珠；1-8份碳纤维，其中PE的熔融指数<1。
5.根据权利要求2所述的一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述共挤模具从左到右分为两个加热区，其中加热区一温度设定为165℃-180℃，加热区二温度设定为155℃-170℃，表层厚度为1-2mm。
6.根据权利要求2所述的一种生物质木塑发泡地板的连续共挤自增强方法，其特征在于：所述步骤(4)中表层厚度为0.2-1mm，锥形口模的加热区三温度设定为150℃-160℃。
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Patentee before: QUZHOU University

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: A continuous co extrusion self strengthening equipment and method for biomass wood plastic foam flooring

Granted publication date: 20180515

Pledgee: Zhejiang Changshan Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Zhejiang Qianlong New Material Co.,Ltd.

Registration number: Y2024330000594