CN108582566B - 基于纳米纤维素增强增韧hdpe复合家具料的制备设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备几及工艺，该设备包括密炼机、出料模头、冷却槽、冷却挤压机构以及步进机构，通过利用冷却液的流入使冷却挤压管的内壁膨胀，膨胀后的内壁裹住改性成型后的HDPE料条进行同步移动，对HDPE料条进行冷却和挤压；该工艺包括混料工序、成形工序、预冷工序、挤压冷却工序、渐冷工序以及切粒工序，在原材料密炼成形工序后，通过预冷工序与挤压冷却工序，对成形后的料条进行冷却与挤压，解决料条冷却与密度增强的技术问题，实现料条的增韧增强的技术效果，使成型后的HDPE料条可以用于户外塑料家具产品的生产。

Description

基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备及工艺

技术领域

本发明涉及注塑、喷塑家具原材料制备技术领域，具体为一种基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备及工艺。

背景技术

塑料家具相对于传统实木家具、藤艺家具、铁艺家具等，是一种新性能的家具，它以色彩鲜艳、形状各异、轻便小巧、适用面广、保养方便变广大消费者所喜欢，在现代家具中就把这种新材料通过模型压成椅坐，或者压成各种薄膜，作为柔软家具的蒙面料，也有将各种颜色的塑料软管在钢管上缠绕成一张软椅的。

但是，塑料家具由于其原材料仍是以热固性塑料与热塑性塑料为主，其存在易老化、脆裂的缺点，因此，传统的塑料家具大多应用于室内且不受太阳直接照射的区域。

而高密度聚乙烯(HDPE)是一种通用塑料，广泛应用于许多领域。然而因其均聚物冲击强度低，难以满足一些特定应用领域的要求。为了提高HDPE的应用价值，通常是对其进行增韧改性，扩大其应用领域。原有工艺是采用橡胶等弹性体做改性剂来提高HDPE的韧性，但会降低HDPE的强度、刚性、尺寸稳定及加工性能。

随着科技的发展进步，在现有技术基础上，开发了一种基于POE改性复合聚乙烯材料。该产品采用HDPE为基体树脂、热塑性聚烯烃弹性体POE为主增韧剂、共聚PP(EPS30R)为辅增韧剂和相容剂，并采用三种不同目数(1250、2500、5000目)的滑石粉为补强剂，经过混炼加工制成。

在专利号为CN201710161139.8的中国的发明专利中，公开了一种高强阻燃木塑复合材料的制备方法，通过溴代烷对碱性木质素进行改性，在木质素表面官能团接枝有机烷分子链，有效提高木质素与聚丙烯相容性，同时在木质素表面包覆膨胀型无卤阻燃剂和有机高分子膜，能够进一步提高木质素与聚丙烯的界面相容性和阻燃性，提高木质素填充料，有效降低产品成本；长玻纤有机母粒的加入，有效提高了复合材料的力学强度，有效避免因木质素大量加入所导致家具料力学性能大幅度降低等问题。

但是，其并未提出对应的制备设备，且其改性后的高强阻燃木塑复合材料只是增强了力学强度与阻燃效果，并没有达到增强、增韧的效果，且并没有一种机械式的压缩机构可以对改性后的材料进行机械挤压，使其密度增强，强度与韧性更好。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，通过利用冷却液的流入使冷却挤压管的内壁膨胀，膨胀后的内壁裹住改性成型后的HDPE料条进行同步移动，对HDPE料条进行冷却和挤压，解决料条冷却与密度增强的技术问题，实现料条的增韧增强的技术效果，使成型后的HDPE料条可以用于户外塑料家具产品的生产。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，包括密炼机、出料模头以及冷却槽，所述出料模头设置于所述密炼机上，且其位于所述冷却槽的进料端，该冷却槽内输送有所述出料模头成形的料条，还包括：

冷却挤压机构，所述冷却挤压机构设置于所述冷却槽的进料端，其包括设置于所述冷却槽两侧的供冷组件以及沿所述冷却槽送料方向依次设置的预冷组件、冷却挤压组件和渐冷组件，所述供冷组件包括分设于所述冷却槽两侧的供冷箱与中转箱，所述供冷箱与所述中转箱通过冷却挤压组件连接，且所述中转箱与所述预冷组件及渐冷组件连接设置；以及

步进机构，所述步进机构设置于所述冷却槽上，其与所述冷却挤压组件连接设置，且其带动所述冷却挤压组件沿冷却槽的送料方向往复移动。

作为改进，所述预冷组件包括：

预冷管，所述预冷管横跨设置于所述冷却槽的宽度方向上，其面向冷却槽的一面开设有若干的第一冷却孔，该预冷管对下方通过的所述料条进行冷却；以及

第一连接管，所述第一连接管连通所述预冷管与所述中转箱设置。

作为改进，所述冷却挤压组件包括：

冷却挤压管，若干的所述冷却挤压管均为中空圆管形设置，其沿所述冷却槽的宽度方向等距排列设置，且其内流动有冷却液，该冷却挤压管的冷却方向均与所述冷却槽的送料方向一致，且该冷却挤压管中部穿设有所述料条；

进液管，所述进液管的一端与所述冷却挤压管的进液端连通设置，其另一端与所述供冷箱连通设置；以及

出液管，所述出液管的一端与所述冷却挤压管的出液端连通设置，其另一端与所述中转箱连通设置。

作为改进，所述冷却挤压管为夹套设置，其包括：

管壳，所述管壳为刚性管状设置，其设置于所述冷却挤压管的外层，且其两端分别与所述进液管与出液管连通设置；

挤压膜，所述挤压膜设置于所述管壳内，其与所述管壳的内壁密封连接设置，且其为柔性伸缩设置，所述挤压膜与所述管壳之间形成冷却流道；以及

连接筋，若干的所述连接筋设置于所述管壳与所述挤压膜之间，其沿管壳的长度方向等距设置，且其为弹性设置。

作为改进，所述连接筋的顶部开设有连接孔。

作为改进，所述渐冷组件包括：

渐冷管，若干的所述渐冷管沿所述冷却槽的送料方向成等距排列设置，其横跨于所述冷却槽的宽度方向上，且其面向冷却槽的一面开设有若干的第二冷却孔；以及

第二连接管，所述第二连接管连通所述渐冷管与所述中转箱设置。

作为改进，所述第一冷却孔与所述第二冷却孔均呈扇形分布，且所述第一冷却孔的直径小于所述第二冷却孔的直径。

作为改进，所述步进机构包括：

直线电机，所述直线电机对称设置于所述冷却槽的两侧，其沿所述冷却槽的送料方向设置；

直线滑块，所述直线滑块套设于所述直线电机的旋转轴上，其由所述直线电机驱动往复滑动设置；

连接架，所述连接架连接所述直线滑块与所述冷却挤压管；以及

感应器，所述感应器的数量为两个，其设置于所述所述冷却槽的侧壁上，其分设于所述冷却挤压管的两端，该感应器对所述冷却挤压管进行感应定位。

作为改进，所述冷却槽的出料端还设置有剪裁机构，该剪裁机构包括：

推动件，所述推动件设置于所述冷却槽出料端的正上方；以及

切刀，所述切刀与所述推动件的推动杆连接设置，其由所述推动件带动竖直上下移动，且所述冷却槽对应所述切刀的位置处设置有刀槽。

本发明提供了一种基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备工艺，在原材料密炼成形工序后，通过预冷工序与挤压冷却工序，对成形后的料条进行冷却与挤压，解决料条冷却与密度增强的技术问题，实现料条的增韧增强的技术效果，使成型后的HDPE料条可以用于户外塑料家具产品的生产。

一种基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，混料工序，将改性剂与HDPE进行均匀混料形成原材料后输入到密炼机内；

步骤二，成形工序，输入所述密炼机内的原材料，由该密炼机进行密炼处理后，由出料模头输出条状的料条；

步骤三，预冷工序，成形的所述料条输入到冷却槽内后，由预冷管对其进行喷淋冷却液，进行初步冷却；

步骤四，挤压冷却工序，完成初步冷却后的所述料条穿过冷却挤压管，所述冷却挤压管内的冷却液使挤压膜膨胀对料条进行冷却的同时，同步进行挤压；

步骤五，渐冷工序；完成挤压冷却后的所述料条由渐冷管对所述料条进行冷却液的喷淋，使所述料条进行逐步冷却；

步骤六，切粒工序；完成逐步冷却的所述料条由位于冷却槽出料端的切刀对所述料条进行剪切，使所述料条成形为粒料。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过利用冷却液的流入使冷却挤压管的内壁膨胀，膨胀后的内壁裹住改性成型后的HDPE料条进行同步移动，对HDPE料条进行冷却和挤压，解决料条冷却与密度增强的技术问题，实现料条的增韧增强的技术效果，使成型后的HDPE料条可以用于户外塑料家具产品的生产；

(2)本发明在设置冷却挤压管时，在管壳与挤压膜之间设置连接筋，利用连接筋的弹性将充斥在冷却挤压管内的冷却液挤出，使膨胀的挤压膜快速回复，实现料条冷却挤压后的快速释放；

(3)本发明利用对料条进行冷却挤压后的冷却液进行回用，使回用的冷却液对刚成形输出的料条进行预冷处理，保证料条表面的原材料预先凝结，使料条在被冷却挤压管挤压冷却时不会发生粘连，同时料条内部的原材料仍能由挤压冷却管进行挤压，增加其密度；

(4)本发明利用对料条进行冷却挤压后的冷却液进行回用，对完成冷却挤压后的料条进行逐步冷却，使料条最终定型，对冷却液进行充分利用，节约能源，环保。

综上所述，本发明具有加工粒料的密度大，韧性高，制备设备结构巧妙，高效便捷等优点，尤其适用于家具料制备技术领域。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明预冷管立体结构示意图；

图4为图3中B处放大结构示意图；

图5为本发明冷却挤压机构立体结构示意图

图6为本发明冷却挤压组件立体结构示意图；

图7为本发明冷却槽剖视结构示意图；

图8为本发明冷却挤压管剖视结构示意图

图9为本发明冷却挤压管冷却挤压工作状态示意图；

图10为本发明冷却挤压管局部结构示意图；

图11为本发明渐冷管立体结构示意图；

图12为图11中C处放大结构示意图；

图13为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

如图1与图2所示，一种基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，包括密炼机1、出料模头2以及冷却槽3，所述出料模头2设置于所述密炼机1上，且其位于所述冷却槽3的进料端，该冷却槽3内输送有所述出料模头2成形的料条4，还包括：

冷却挤压机构5，所述冷却挤压机构5设置于所述冷却槽3的进料端，其包括设置于所述冷却槽3两侧的供冷组件51以及沿所述冷却槽3送料方向依次设置的预冷组件52、冷却挤压组件53和渐冷组件54，所述供冷组件51包括分设于所述冷却槽3两侧的供冷箱511与中转箱512，所述供冷箱511与所述中转箱512通过冷却挤压组件53连接，且所述中转箱512与所述预冷组件52及渐冷组件54连接设置；以及

步进机构6，所述步进机构6设置于所述冷却槽3上，其与所述冷却挤压组件53连接设置，且其带动所述冷却挤压组件53沿冷却槽3的送料方向往复移动。

需要说明的是，采用HDPE为基体树脂、热塑性聚烯烃弹性体POE为主增韧剂、共聚PP(EPS30R)为辅增韧剂和相容剂，并采用三种不同目数(1250、2500、5000目)的滑石粉为补强剂，经过混炼加工制成的家具料，由于POE与HDPE基体的相容性较好。POE分散均匀、粒子尺寸小且与HDPE基体结合良好的缘故，弹性体作为分散相分布在HDPE连续相中，形成“海一岛”结构，当共混物受到外力作用时，弹性体作为应力集中物，引发银纹和剪切带，吸收大量的能量，从而使共混物的冲击强度提高。经实验论证：从其综合性能以及成本考虑，POE的添加质量比为15％时复合料的效果最佳，符合户外桌专用料的性能要求，并降低了成本。此外，由于POE分子链中没有双键，具有更高的稳定性，采用挤出工艺或直接在注射机上注射成型都很方便，利于工业化生产。以纳米改性聚乙烯抗老化专用料为主要原料，通过注塑工艺和模具结构优化等技术开发了塑料户外桌椅。产品具有耐老化性好、机械强度高、外观质量好、综合成本低等特点，且改性后材料参数见下表1：

拉伸强度	≥25MPa
		弯曲强度	≥35MPa
弯曲模量	≥2000MPa
		缺口冲击强度(常温)	≥12KJ/m2

表1

其中，由于热塑性聚烯烃弹性体POE、共聚PP、滑石粉三者的直径纳米尺度，而长度较大，具有一定的长径比，因而称之为纳米纤维素。

进一步说明的是，利用密炼机1对原材料(HDPE)，以及改性剂(热塑性聚烯烃弹性体POE、共聚PP、滑石粉)进行密炼，使改性剂对原材料进行改性，使原材料与改性剂密炼成形，由出料模头2输出成形后的料条4，料条4进入到冷却槽3内后，首先由预冷组件52对料条4进行预冷，使料条4表面的成分凝结失去粘性，之后由冷却挤压组件53对料条4进行挤压冷却，使料条4收缩，提高密度，最后由渐冷组件54对料条4进行逐步冷却，使料条4完全定型输出。

更进一步说明的是，在料条4进行挤压冷却的过程中，冷却挤压组件53由步进机构6带动与料条4保持同速、同步输送，使料条4在输送过程中，可以进行较长时间的冷却挤压，冷却挤压的时间为5-10min。

如图3与图4所示，作为一种优选的实施方式，所述预冷组件52包括：

预冷管521，所述预冷管521横跨设置于所述冷却槽3的宽度方向上，其面向冷却槽3的一面开设有若干的第一冷却孔522，该预冷管521对下方通过的所述料条4进行冷却；以及

第一连接管523，所述第一连接管523连通所述预冷管521与所述中转箱512设置。

需要说明的是，供冷箱511内的冷却液经冷却挤压组件53对料条4进行挤压冷却工作后会流入到中转箱512内，流入中转箱512内的冷却液由第一连接管523输入到预冷管521内对料条4进行喷淋。

值得说明的是，在料条4刚从出料模头2输出时带有较高的温度与粘性，如果直接对料条4进行挤压冷却，势必会导致料条4与冷却挤压组件53发生黏连，并且，挤压效果不佳，通过预冷管521对料条4进行喷淋，可以使料条4的表层进行凝结，消除粘性。

进一步说明的是，冷却液经过冷却挤压组件53后，其吸收料条4的热量，会使温度提升，再将这部分冷却液用于料条4的喷淋预冷，可以充分利用冷却液，并且此时冷却液的温度恰好可以使条状料5表面凝结，无需对喷淋预冷的冷却液进行额外的温度调控。

如图5与图6所示，作为一种优选的实施方式，所述冷却挤压组件53包括：

冷却挤压管531，若干的所述冷却挤压管531均为中空圆管形设置，其沿所述冷却槽3的宽度方向等距排列设置，且其内流动有冷却液，该冷却挤压管531的冷却方向均与所述冷却槽3的送料方向一致，且该冷却挤压管531中部穿设有所述料条4；

进液管532，所述进液管532的一端与所述冷却挤压管531的进液端连通设置，其另一端与所述供冷箱511连通设置；以及

出液管533，所述出液管533的一端与所述冷却挤压管531的出液端连通设置，其另一端与所述中转箱512连通设置。

如图8、图9与图10所示，进一步的，所述冷却挤压管531为夹套设置，其包括：

管壳5311，所述管壳5311为刚性管状设置，其设置于所述冷却挤压管531的外层，且其两端分别与所述进液管532与出液管533连通设置；

挤压膜5312，所述挤压膜5312设置于所述管壳5311内，其与所述管壳5311的内壁密封连接设置，且其为柔性伸缩设置，所述挤压膜5312与所述管壳5311之间形成冷却流道5313；以及

连接筋5314，若干的所述连接筋5314设置于所述管壳5311与所述挤压膜5312之间，其沿管壳5311的长度方向等距设置，且其为弹性设置。

如图6与图7所示，更进一步的，所述连接筋5314的顶部开设有连接孔5315。

其中，所述步进机构6包括：

直线电机61，所述直线电机61对称设置于所述冷却槽3的两侧，其沿所述冷却槽3的送料方向设置；

直线滑块62，所述直线滑块62套设于所述直线电机61的旋转轴上，其由所述直线电机61驱动往复滑动设置；

连接架63，所述连接架63连接所述直线滑块62与所述冷却挤压管531；以及

感应器64，所述感应器64的数量为两个，其设置于所述所述冷却槽3的侧壁上，其分设于所述冷却挤压管531的两端，该感应器64对所述冷却挤压管531进行感应定位。

需要说明的是，料条4从冷却挤压管531中穿过时，供冷箱511通过进液管532对冷却挤压管531快速通入冷却液，由于进液管532的冷却液进入速度大于出液管533的冷却液输出速度，因此，冷却液使冷却挤压管531中的挤压膜5312快速的膨胀，膨胀后的挤压膜5312裹住料条4，对料条均同步进行挤压与冷却工作，并且，在挤压膜5312裹住料条4时，步进机构6带动冷却挤压管531与料条4同速移动。

当冷却挤压管531移动到其后侧的感应器64时，控制箱接收信号控制供冷箱511停止输送冷却液，连接筋5314带动挤压膜5312回复，松开裹住的料条4，料条4继续向后输送，而冷却挤压管531则由步进机构6带动反向输送回复至初始位置，当冷却挤压管531前侧的感应器64感应到冷却挤压管531时，控制箱再度控制供料箱511对冷却挤压管53进行冷却液供应。

进一步说明的是，可以通过控制供料箱511的冷却液供应速度来调节挤压模5312的膨胀速度与挤压压力，通过冷却液的液压使料条4受挤压进行收缩，提高料条4的密度，进而提高料条4的韧性与强度。

更进步说明的是，冷却挤压管531的移动行程为其长度的一半，如此可以实现料条4的冷却挤压无遗漏段。

值得注意的是，连接孔5315开设于连接筋5314的顶部，是为了使冷却液进入冷却挤压管531时，先时冷却挤压管531内充满冷却液后，冷却液才会从出液管533回转到中转箱512内，保证挤压膜5312与料条4接触时，料条4完全处于冷却液的包裹着中，冷却效果好。

如图5、图11与图12所示，作为一种优选的实施方式，所述渐冷组件54包括：

渐冷管541，若干的所述渐冷管541沿所述冷却槽3的送料方向成等距排列设置，其横跨于所述冷却槽3的宽度方向上，且其面向冷却槽3的一面开设有若干的第二冷却孔542；以及

第二连接管543，所述第二连接管543连通所述渐冷管541与所述中转箱512设置。

进一步的，所述第一冷却孔522与所述第二冷却孔542均呈扇形分布，且所述第一冷却孔522的直径小于所述第二冷却孔542的直径。

需要说明的是，在料条4完成冷却挤压处理后，料条4输送至渐冷管541的下方，渐冷管541对料条4继续进行喷淋冷却，且其喷淋冷却的冷却液来自于所述冷却挤压组件53使用后的冷却液的回用。

值得注意的是，虽然预冷管521与渐冷管541的冷却液均来自于中转箱512内冷却液的回用，但是预冷管521上的第一冷却孔522的孔径远小于渐冷管541第二冷却孔542的孔径，如此设置，是因为料条4从出料模头2初始输出时，其仍处于液态与固态之间，大流量的冷却液喷淋极易使料条4发生分散，因此第一冷却孔522的孔径为2-5mm之间，其喷淋时成雾状，而料条4经过冷却挤压组件53处理后，已处于固态，此时，第二冷却孔542喷出的水帘状的冷却液对料条4进行冷却时，可以快速的使料条4冷却至常温，因此第二冷却孔542的直径在1-3cm之间。

进一步说明的是，扇形分布的第二冷却孔542可以使多个的渐冷管541的喷淋范围进行叠加，实现喷淋区域的连续性。

如图1所示，作为一种优选的实施方式，所述冷却槽3的出料端还设置有剪裁机构7，该剪裁机构7包括：

推动件71，所述推动件71设置于所述冷却槽3出料端的正上方；以及

切刀72，所述切刀72与所述推动件71的推动杆连接设置，其由所述推动件71带动竖直上下移动，且所述冷却槽3对应所述切刀72的位置处设置有刀槽31。

需要说明的是，料条4在完成冷却后，通过推动件71带动切刀72对料条4进行切粒，其中，推动件71优选为液压缸或气缸。

实施例二：

参考实施例一，描述本发明的一种基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备工艺。

如图13所示，一种基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，混料工序，将改性剂与HDPE进行均匀混料形成原材料后输入到密炼机1内；

步骤二，成形工序，输入所述密炼机1内的原材料，由该密炼机1进行密炼处理后，由出料模头2输出条状的料条4；

步骤三，预冷工序，成形的所述料条4输入到冷却槽3内后，由预冷管521对其进行喷淋冷却液，进行初步冷却；

步骤四，挤压冷却工序，完成初步冷却后的所述料条4穿过冷却挤压管531，所述冷却挤压管531内的冷却液使挤压膜5312膨胀对料条4进行冷却的同时，同步进行挤压；

步骤五，渐冷工序；完成挤压冷却后的所述料条4由渐冷管541对所述料条4进行冷却液的喷淋，使所述料条4进行逐步冷却；

步骤六，切粒工序；完成逐步冷却的所述料条4由位于冷却槽3出料端的切刀72对所述料条4进行剪切，使所述料条4成形为粒料。

需要说明的是，步骤三与步骤五中的冷却液均来自于步骤四中冷却液的回用，且步骤三中，预冷管521冷却液的喷淋呈雾状，而步骤五中，冷却液的喷淋呈水帘状。

进一步说明的是，步骤四中，冷却挤压管531在对料条4进行挤压冷却处理时，其由步进机构6带动与料条4保持同速移动，且移动过程中，供冷箱511始终对冷却挤压管531进行冷却液供应。

更进一步说明的是，可以通过控制供料箱511的冷却液供应速度来调节挤压模5312的膨胀速度与挤压压力，通过冷却液的液压使料条4受挤压进行收缩，提高料条4的密度，进而提高料条4的韧性与强度。

工作过程：

将纳米纤维素与HDPE进行均匀混料形成原材料后输入到密炼机1内，输入所述密炼机1内的原材料，由该密炼机1进行密炼处理后，由出料模头2输出条状的料条4，成形的所述料条4输入到冷却槽3内后，由预冷管521对其进行喷淋冷却液，进行初步冷却，完成初步冷却后的所述料条4穿过冷却挤压管531，所述冷却挤压管531内的冷却液使挤压膜5312膨胀对料条4进行冷却的同时，同步进行挤压，完成挤压冷却后的所述料条4有渐冷管541对所述料条4进行冷却液的喷淋，使所述料条4进行逐步冷却，完成逐步冷却的所述料条4由位于冷却槽3出料端的切刀72对所述料条4进行剪切，使所述料条4成形为粒料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，包括密炼机（1）、出料模头（2）以及冷却槽（3），所述出料模头（2）设置于所述密炼机（1）上，且其位于所述冷却槽（3）的进料端，该冷却槽（3）内输送有所述出料模头（2）成形的料条（4），其特征在于，还包括：

冷却挤压机构（5），所述冷却挤压机构（5）设置于所述冷却槽（3）的进料端，其包括设置于所述冷却槽（3）两侧的供冷组件（51）以及沿所述冷却槽（3）送料方向依次设置的预冷组件（52）、冷却挤压组件（53）和渐冷组件（54），所述供冷组件（51）包括分设于所述冷却槽（3）两侧的供冷箱（511）与中转箱（512），所述供冷箱（511）与所述中转箱（512）通过冷却挤压组件（53）连接，且所述中转箱（512）与所述预冷组件（52）及渐冷组件（54）连接设置，所述冷却挤压组件（53）包括冷却挤压管（531）、进液管（532）以及出液管（533），若干的所述冷却挤压管（531）均为中空圆管形设置，其沿所述冷却槽（3）的宽度方向等距排列设置，且其内流动有冷却液，该冷却挤压管（531）的冷却方向均与所述冷却槽（3）的送料方向一致，且该冷却挤压管（531）中部穿设有所述料条（4），所述进液管（532）的一端与所述冷却挤压管（531）的进液端连通设置，其另一端与所述供冷箱（511）连通设置，且该进液管（532）为伸缩管设置，所述出液管（533）的一端与所述冷却挤压管（531）的出液端连通设置，其另一端与所述中转箱（512）连通设置，且该出液管（533）为伸缩管设置，所述冷却挤压管（531）为夹套设置，其包括管壳（5311）、挤压膜（5312）以及连接筋（5314），所述管壳（5311）为刚性管状设置，其设置于所述冷却挤压管（531）的外层，且其两端分别与所述进液管（532）与出液管（533）连通设置，所述挤压膜（5312）设置于所述管壳（5311）内，其与所述管壳（5311）的内壁密封连接设置，且其为柔性伸缩设置，所述挤压膜（5312）与所述管壳（5311）之间形成冷却流道（5313），若干的所述连接筋（5314）设置于所述管壳（5311）与所述挤压膜（5312）之间，其沿管壳（5311）的长度方向等距设置，且其为弹性设置；以及

步进机构（6），所述步进机构（6）设置于所述冷却槽（3）上，其与所述冷却挤压组件（53）连接设置，且其带动所述冷却挤压组件（53）沿冷却槽（3）的送料方向往复移动。

2.根据权利要求1所述的基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，其特征在于，所述预冷组件（52）包括：

预冷管（521），所述预冷管（521）横跨设置于所述冷却槽（3）的宽度方向上，其面向冷却槽（3）的一面开设有若干的第一冷却孔（522），该预冷管（521）对下方通过的所述料条（4）进行冷却；以及

第一连接管（523），所述第一连接管（523）连通所述预冷管（521）与所述中转箱（512）设置。

3.根据权利要求1所述的基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，其特征在于，所述连接筋（5314）的顶部开设有连接孔（5315）。

4.根据权利要求2所述的基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，其特征在于，所述渐冷组件（54）包括：

渐冷管（541），若干的所述渐冷管（541）沿所述冷却槽（3）的送料方向成等距排列设置，其横跨于所述冷却槽（3）的宽度方向上，且其面向冷却槽（3）的一面开设有若干的第二冷却孔（542）；以及

第二连接管（543），所述第二连接管（543）连通所述渐冷管（541）与所述中转箱（512）设置。

5.据权利要求4所述的基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，其特征在于，所述第一冷却孔（522）与所述第二冷却孔（542）均呈扇形分布，且所述第一冷却孔（522）的直径小于所述第二冷却孔（542）的直径。

6.根据权利要求1所述的基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，其特征在于，所述步进机构（6）包括：

直线电机（61），所述直线电机（61）对称设置于所述冷却槽（3）的两侧，其沿所述冷却槽（3）的送料方向设置；

直线滑块（62），所述直线滑块（62）套设于所述直线电机（61）的旋转轴上，其由所述直线电机（61）驱动往复滑动设置；

连接架（63），所述连接架（63）连接所述直线滑块（62）与所述冷却挤压管（531）；以及

感应器（64），所述感应器（64）的数量为两个，其设置于所述冷却槽（3）的侧壁上，其分设于所述冷却挤压管（531）的两端，该感应器（64）对所述冷却挤压管（531）进行感应定位。

7.根据权利要求1所述的基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备，其特征在于，所述冷却槽（3）的出料端还设置有剪裁机构（7），该剪裁机构（7）包括：

推动件（71），所述推动件（71）设置于所述冷却槽（3）出料端的正上方；以及

切刀（72），所述切刀（72）与所述推动件（71）的推动杆连接设置，其由所述推动件（71）带动竖直上下移动，且所述冷却槽（3）对应所述切刀（72）的位置处设置有刀槽（31）。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的基于纳米纤维素增强增韧HDPE复合家具料的制备设备的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，混料工序，将改性剂与HDPE进行均匀混料形成原材料后输入到密炼机（1）内；

步骤二，成形工序，输入所述密炼机（1）内的原材料，由该密炼机（1）进行密炼处理后，由出料模头（2）输出条状的料条（4）；

步骤三，预冷工序，成形的所述料条（4）输入到冷却槽（3）内后，由预冷管（521）对其进行喷淋冷却液，进行初步冷却；

步骤四，挤压冷却工序，完成初步冷却后的所述料条（4）穿过冷却挤压管（531），所述冷却挤压管（531）内的冷却液使挤压膜（5312）膨胀对料条（4）进行冷却的同时，同步进行挤压；

步骤五，渐冷工序；完成挤压冷却后的所述料条（4）由渐冷管（541）对所述料条（4）进行冷却液的喷淋，使所述料条（4）进行逐步冷却；

步骤六，切粒工序；完成逐步冷却的所述料条（4）由位于冷却槽（3）出料端的切刀（72）对所述料条（4）进行剪切，使所述料条（4）成形为粒料。

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