CN108748773B - 基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备及工艺，该设备包括密炼装置、模头组、冷却槽、螺旋输送机、致密冷却机以及搅拌装置，控制冷却剂在使用过程中在冷却管与第一搅拌囊以及第二搅拌囊内的流入流出的速度，使冷却管膨胀对成形料进行挤压致密，提高密度，使第一搅拌囊与第二搅拌囊膨胀对原材料进行搅拌预热，同时，工艺包括混料工序、密炼工序、预冷工序、冷却工序、渐冷工序以及切粒工序，在原材料密炼之前利用冷却剂的流动对原料进行预热搅拌，在成形工序后，通过预冷工序与挤压冷却工序，对成形后的条状料进行冷却与挤压，解决HDPE家具料在改性过程中，产生的密度与混合均匀性的技术问题。

Description

基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备及工艺

技术领域

本发明涉及注塑、喷塑家具原材料制备技术领域，具体为基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备及工艺。

背景技术

塑料家具是一种新性能的家具，在人们的日常生活中已占有了很重要的地位。塑料家具与其他家具相比，具有1)色彩绚丽线条流畅；2)造型多样随意优美；3)轻便小巧拿取方便；4)品种多样适用面广；5)便于清洁易于保护；6)价格便宜等一系列优点。正因为塑料家具具有如此明显的优势，因此在近年来家具领域迅速占领市场份额。但目前，我国国内塑料家具在主流家具市场上主要占据中低端市场，这不仅是由于市场同质化严重，外观缺乏创新等原因，还由于塑料原材料性能不达标，限制了其往中高端方向的发展。

随着科技的发展进步，为了克服塑料家具在户外环境中快速老化的技术问题，发现通过在HDPE主要成分的基础上，通过选择合适的经过表面改性复合纳米氧化物对聚乙烯材料的物理、化学性能进行综合改进。在提高聚乙烯材料强度、韧性、抗冲击性能的同时，改进材料的老化性能，使该改性材料可以制备户外塑料家具产品。

在专利号为CN201610108665.3的中国的发明专利中，公开了一种低成本无翘曲阻燃聚丙烯家具料，由以下成分按重量比组成：聚丙烯为20-50％，短玻纤有机母粒为15-35％，增韧剂为5-10％，纳米碳酸钙为25-35％，润滑剂0.1-1％；所述的短玻纤有机母粒由短玻纤、膨胀型阻燃剂、钛酸酯偶联剂和聚乙烯蜡组成。本发明通过对短玻纤进行有机化改性，在短玻纤表面包覆偶联剂、阻燃剂和有机高分子膜，能够有效地提高短玻纤与聚丙烯树脂界面的相容性，促进玻纤和阻燃剂的均匀分散，防止应力导致的翘曲问题，提高力学性能和阻燃性能，同时提高短玻纤的填充量，降低产品成本。

但是，其并未提出对应的制备设备，且其改性后的低成本无翘曲阻燃聚丙烯家具料只是增强了力学强度与阻燃效果，并没有达到抗老化的效果，且制备过程中没有通过机械手提高家具料的物理性能。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，其通过控制冷却剂在使用过程中在冷却管与第一搅拌囊以及第二搅拌囊内的流入流出的速度，使冷却管膨胀对成形料进行挤压致密，提高密度，使第一搅拌囊与第二搅拌囊膨胀对原材料进行搅拌预热，提高混料的均匀性，解决HDPE家具料在改性过程中，产生的密度与混合均匀性的技术问题，通过机械结构的方式提高家具料在改性过程中的物理性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，包括密炼装置、模头组、冷却槽以及螺旋输送机，所述模头组设置于所述密炼装置上，且其位于所述冷却槽的进料端，该冷却槽内输送有所述模头组成形的条状料，所述螺旋输送机设置于所述密炼装置的一侧，其底部的螺旋送料管的出料端设置于所述密炼装置进料斗的正上方，还包括：

致密冷却机，所述致密冷却机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机以及沿所述冷却槽送料方向依次设置的预冷管、致密冷却机构和若干的逐冷管，所述供冷机包括分设于所述冷却槽两侧的供冷箱与中转储存箱，所述供冷箱与所述中转储存箱通过致密冷却机构连接，且所述中转储存箱与所述预冷管及逐冷管连通设置；以及

搅拌装置，所述搅拌装置设置于所述螺旋输送机的料斗内，其包括与该料斗连接的第一搅拌囊与第二搅拌囊，所述第一搅拌囊与第二搅拌囊上下交错设置，且其均为柔性可收缩膨胀设置。

作为改进，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预冷孔，该预冷孔对下方通过的所述条状料进行冷却。

作为改进，所述致密冷却机构包括：

冷却管，若干的所述冷却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，且其内流动有冷却剂，该冷却管的冷却剂的流动方向均与所述冷却槽的送料方向一致，且该冷却管中部穿设有所述条状料；

进液管，所述进液管的一端与所述冷却管的进液端连通设置，其另一端与所述供冷箱连通设置，且该进液管为伸缩管设置；

出液管，所述出液管的一端与所述冷却管的出液端连通设置，其另一端与所述中转储存箱连通设置，且该出液管为伸缩管设置；以及

步进组件，所述步进组件设置于所述冷却槽上，其与所述冷却管连接设置，且其带动所述冷却管沿冷却槽的送料方向往复移动。

作为改进，所述冷却管为夹套设置，其包括：

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

膨胀模，所述膨胀模设置于所述管壳内，其与所述管壳的内壁密封连接设置，且其为柔性伸缩膨胀设置，所述管壳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膨胀模之间，其沿管壳的长度方向等距设置，且其为弹性设置，所述连接筋的顶部开设有连通孔。

作为改进，所述步进组件包括：

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管；以及

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

作为改进，所述逐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逐冷孔。

作为改进，所述预冷孔与所述逐冷孔均呈扇形分布，且所述预冷孔的直径小于所述逐冷孔的直径。

作为改进，所述第一搅拌囊与第二搅拌囊均包括：

囊体，所述囊体为空心设置；

输入管，所述输入管分别连通所述囊体与所述中转储存箱；以及

输出管，所述输出管分别连通所述囊体与冷却机，且该输出管的直径小于所述输入管的直径。

作为改进，所述囊体膨胀时呈L形设置。

本发明提供了一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产工艺，在原材料密炼之前利用冷却剂的流动对原料进行预热搅拌，在成形工序后，通过预冷工序与挤压冷却工序，对成形后的条状料进行冷却与挤压，解决HDPE家具料在改性过程中，产生的密度与混合均匀性的技术问题，实现条状料的增韧增强的技术效果，使成型后的家具料可以用于户外塑料家具产品的生产。

一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产工艺，包括以下步骤：

步骤一，混料工序，将改性剂与原料倒入料斗内进行混合，混合均匀后由位于料斗下方的螺旋送料管提升输送进入到位于料斗一侧的密炼装置的进料斗内；

步骤二，密炼工序，输入至所述进料斗内的改性剂与HDPE的混合物，由所述密炼装置进行熔炼，熔炼后由模头组输出形成条状料；

步骤三，预冷工序，成形的所述条状料输入到冷却槽内后，沿冷却槽的长度方向进行输送，输送过程中由架设于所述冷却槽上方的预冷管对其进行喷淋冷却剂，使条状料初步冷却；

步骤四，冷却工序，完成初步冷却后的所述条状料穿过冷却管，所述冷却管内由供冷箱泵送冷却剂使膨胀模膨胀对条状料进行包裹冷却的同时，同步对条状料进行挤压致密；

步骤五，渐冷工序；完成挤压冷却后的所述条状料有渐冷管对所述条状料进行冷却剂的喷淋，使所述条状料进行逐步冷却至常温；

步骤六，切粒工序；完成逐步冷却的所述条状料由位于冷却槽出料端的切刀对所述条状料进行剪切，使所述条状料成形为粒料。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过控制冷却剂在使用过程中在冷却管与第一搅拌囊以及第二搅拌囊内的流入流出的速度，使冷却管膨胀对成形料进行挤压致密，提高密度，使第一搅拌囊与第二搅拌囊膨胀对原材料进行搅拌预热，提高混料的均匀性，解决HDPE家具料在改性过程中，产生的密度与混合均匀性的技术问题，通过机械结构的方式提高家具料在改性过程中的物理性能；

(2)本发明在设置冷却管时，在管壳与膨胀膜之间设置连接筋，利用连接筋的弹性将充斥在冷却挤压管内的冷却剂挤出，使膨胀的膨胀膜快速回复，实现条状料冷却挤压后的快速释放；

(3)本发明利用对条状料进行挤压致密和冷却后的冷却剂进行回用，使回用的冷却剂对刚成形输出的条状料进行预冷处理，保证条状料表面的原材料预先凝结，使条状料在被冷却管挤压冷却时不会发生粘连，同时条状料内部的原材料仍能由挤压冷却管进行挤压，增加其密度；

(4)本发明利用对条状料进行冷却挤压后的冷却剂进行回用，对完成冷却挤压后的条状料进行逐步冷却，使条状料最终定型，对冷却剂进行充分利用，节约能源，环保；

(5)本发明将冷却剂导向第一搅拌囊与第二搅拌囊内，利用囊体的膨胀伸缩鼓动料斗内的原材料与改性剂进行混合搅拌，并且由于本发明采用的是用SiO₂包覆复合纳米氧化物粉体技术，相比较利用桨叶进行搅拌，更为柔和，不会破坏改性剂；

(6)本发明在设置第一搅拌囊与第二搅拌囊时，交错设置，且将第一搅拌囊与第二搅拌囊设置为L形，使第一搅拌囊与第二搅拌囊膨胀时，可以相互推送，使原材料与改性剂进行循环流动，促进均匀。

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为图1中B处放大结构示意图；

图4为本发明预冷管立体结构示意图；

图5为图4中C处放大结构示意图；

图6为本发明致密冷却机立体结构示意图；

图7为本发明致密冷却机局部结构示意图

图8为本发明冷却管剖视结构示意图

图9为本发明冷却管冷却挤压工作状态示意图；

图10为本发明冷却管局部结构示意图；

图11为本发明冷却槽剖视结构示意图；

图12为本发明渐冷管立体结构示意图；

图13为图12中D处放大结构示意图；

图14为本发明搅拌装置部分剖视结构示意图；

图15为本发明搅拌装置部分工作状态示意图；

图16为本发明剪裁机构立体结构示意图；

图17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、图2与图3所示，一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，包括密炼装置1、模头组2、冷却槽3以及螺旋输送机4，所述模头组2设置于所述密炼装置1上，且其位于所述冷却槽3的进料端，该冷却槽3内输送有所述模头组2成形的条状料5，所述螺旋输送机4设置于所述密炼装置1的一侧，其底部的螺旋送料管51的出料端设置于所述密炼装置1进料斗11的正上方，还包括：

致密冷却机6，所述致密冷却机6设置于所述冷却槽3的进料端，其包括设置于所述冷却槽3两侧的供冷机61以及沿所述冷却槽3送料方向依次设置的预冷管62、致密冷却机构63和若干的逐冷管64，所述供冷机61包括分设于所述冷却槽3两侧的供冷箱611与中转储存箱612，所述供冷箱611与所述中转储存箱612通过致密冷却机构63连接，且所述中转储存箱612与所述预冷管62及逐冷管64连通设置；以及

搅拌装置7，所述搅拌装置7设置于所述螺旋输送机4的料斗42内，其包括与该料斗42连接的第一搅拌囊71与第二搅拌囊72，所述第一搅拌囊71与第二搅拌囊72上下交错设置，且其均为柔性可收缩膨胀设置。

需要说明的是，在HDPE主要成分的基础上，通过选择合适的经过表面改性复合纳米氧化物对聚乙烯材料的物理、化学性能进行综合改进，在提高聚乙烯材料强度、韧性、抗冲击性能的同时，改进材料的老化性能，使采用该改性材料H制备户家具产品可以适用于户外的环境。

其中，采用SiO₂包覆复合纳米氧化物粉体技术，有效降低了纳米粉体对聚乙烯材料的催化降解作用，同时，复合纳米氧化物粉体表面经聚对苯二甲酸乙二醇酯接枝改性，改善了复合纳米氧化物粉体在有机聚合物基体中的分散性，经实验论证，本申请开发的聚乙烯抗老化专用料经表成改性的复合纳米氧化物粉体改进，具有良好的机械强度、加工性能和抗老化性能，缺口冲击强度在40kJ/m²以上，经过200h紫外光加速老化后，无缺口抗冲击强度依然能保持在59kJ/m²以上，在紫外光线中暴露700h后，无缺口抗冲击强度依然能保持在45kJ/m²以上，且其具备以下参数，见表1：

拉伸强度	≥35MPa
		弯曲强度	≥50MPa
弯曲模量	≥2000MPa
		缺口冲击强度常温	≥40KJ/m2
耐老化性200h，紫外光	表面无明显变化

表1

进一步说明的是，利用密炼装置1对原材料HDPE，以及改性剂CaCO3、纳米SiO2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，由模头组2输出成形后的条状料5，条状料5进入到冷却槽3内后，首先由预冷管62对条状料5进行预冷，使条状料5表面的成分凝结失去粘性，之后由致密冷却机构63对条状料5进行挤压冷却，使条状料5收缩，提高密度，最后由渐冷管64对条状料5进行逐步冷却，使条状料5完全定型输出。

更进一步说明的是，在条状料5进行挤压冷却的过程中，致密冷却机构63由步进组件634带动与条状料5保持同速、同步输送，使条状料5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。

值得重点说明的是，在将原材料与改性剂混和导入料斗42后，优选的是通过搅拌使原材料与改性剂混合的更加均匀，但是由于改性剂采用的是纳米SiO2包裹的CaCO3，采用传统的搅拌桨的机械式搅拌，会破坏改性剂表层的纳米SiO2，对改性过程产生影响，因此，通过完成将冷却工作的冷却剂输入到第一搅拌囊71与第二搅拌囊72内，使第一搅拌囊71与第二搅拌囊72内膨胀，鼓动原材料与改性剂进行搅动混合均匀，并且，由于冷却剂在完成冷却工作后，其携带一定的热量，利用这部分的热量对料斗42内的原材料与改性剂进行预热，提高改性的效果。

如图4与图5所示，作为一种优选的实施方式，所述预冷管62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预冷孔621，该预冷孔621对下方通过的所述条状料5进行冷却。

需要说明的是，供冷箱611内的冷却剂经致密冷却机构63对条状料5进行挤压冷却工作后会流入到中转储存箱612内，流入中转储存箱612内的冷却剂由连接管输入到预冷管62内对条状料5进行喷淋。

值得说明的是，在条状料5刚从模头组2输出时带有较高的温度与粘性，如果直接对条状料5进行挤压冷却，势必会导致条状料5与致密冷却机构63发生黏连，并且，挤压效果不佳，通过预冷管62对条状料5进行喷淋，可以使条状料5的表层进行凝结，消除粘性。

进一步说明的是，冷却剂经过致密冷却机构63后，其吸收条状料5的热量，会使温度提升，再将这部分冷却剂用于条状料5的喷淋预冷，可以充分利用冷却剂，并且此时冷却剂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剂进行额外的温度调控。

如图6与图7所示，作为一种优选的实施方式，所述致密冷却机构63包括：

冷却管631，若干的所述冷却管631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，且其内流动有冷却剂，该冷却管631的冷却剂的流动方向均与所述冷却槽3的送料方向一致，且该冷却管631中部穿设有所述条状料5；

进液管632，所述进液管632的一端与所述冷却管631的进液端连通设置，其另一端与所述供冷箱611连通设置，且该进液管632为伸缩管设置；

出液管633，所述出液管633的一端与所述冷却管631的出液端连通设置，其另一端与所述中转储存箱612连通设置，且该出液管633为伸缩管设置；以及

步进组件634，所述步进组件634设置于所述冷却槽3上，其与所述冷却管631连接设置，且其带动所述冷却管631沿冷却槽3的送料方向往复移动。

如图8、图9与图10其中，所述冷却管631为夹套设置，其包括：

管壳6311，所述管壳6311为刚性管状设置，其设置于所述冷却管631的外层，且其两端分别与所述进液管632与出液管633连通设置；

膨胀模6312，所述膨胀模6312设置于所述管壳6311内，其与所述管壳6311的内壁密封连接设置，且其为柔性伸缩膨胀设置，所述管壳6311与所述管壳6311之间形成冷却流道6313；以及

连接筋6314，若干的所述连接筋6314设置于所述管壳6311与所述膨胀模6312之间，其沿管壳6311的长度方向等距设置，且其为弹性设置，所述连接筋6314的顶部开设有连通孔6315。

如图7与图11所示，进一步的，所述步进组件634包括：

直线电机6341，所述直线电机6341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6342，所述直线滑块6342套设于所述直线电机6341上，其由所述直线电机6341驱动往复滑动设置；

连接架6343，所述连接架6343连接所述直线滑块6342与所述冷却管631；以及

感应器6344，所述感应器6344的数量为两个，其设置于所述冷却槽3的侧壁上，其分设于所述冷却管631的两端，该感应器6344对所述冷却管631进行感应定位。

需要说明的是，条状料5从冷却管631中穿过时，供冷箱611通过进液管632对冷却管631快速通入冷却剂，由于进液管632的冷却剂进入速度大于出液管633的冷却剂输出速度，因此，冷却剂使冷却管631中的膨胀模6312快速的膨胀，膨胀后的膨胀模6312裹住条状料5，对条状料5均同步进行挤压与冷却工作，并且，在膨胀模6312裹住条状料5时，步步进组件634带动冷却管631与条状料5同速移动。

当冷却管631移动到其后侧的感应器6344时，控制箱接收信号控制供冷箱611停止输送冷却剂，连接筋6314带动膨胀模6312回复，松开裹住的条状料5，条状料5继续向后输送，而冷却管631则由步进机构6带动反向输送回复至初始位置，当冷却管631前侧的感应器6344感应到冷却管631时，控制箱再度控制供料箱611对冷却管631进行冷却剂供应。

进一步说明的是，可以通过控制供料箱611的冷却剂供应速度来调节膨胀模6312的膨胀速度与挤压压力，通过冷却剂的液压使条状料5受挤压进行收缩，提高条状料5的密度，进而提高条状料5的韧性与强度。

更进步说明的是，冷却管631的移动行程为其长度的一半，如此可以实现条状料5的冷却挤压无遗漏段。

值得注意的是，连通孔6315开设于连接筋6314的顶部，是为了使冷却剂进入冷却管631时，先时冷却管631内充满冷却剂后，冷却剂才会从出液管633回转到中转储存箱612内，保证膨胀模6312与条状料5接触时，条状料5完全处于冷却剂的包裹着中，冷却效果好。

如图12与图13所示，作为一种优选的实施方式，所述逐冷管64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逐冷孔641。

其中，所述预冷孔621与所述逐冷孔641均呈扇形分布，且所述预冷孔621的直径小于所述逐冷孔641的直径。

需要说明的是，在条状料5完成冷却挤压处理后，条状料5输送至渐冷管64的下方，渐冷管64对条状料5继续进行喷淋冷却，且其喷淋冷却的冷却剂来自于所述致密冷却机构63使用后的冷却剂的回用。

值得注意的是，虽然预冷管62与渐冷管64的冷却剂均来自于中转储存箱612内冷却剂的回用，但是预冷管62上的预冷孔621的孔径远小于渐冷管64逐冷孔641的孔径，如此设置，是因为条状料5从模头组2初始输出时，其仍处于液态与固态之间，大流量的冷却剂喷淋极易使条状料5发生分散，因此预冷孔621的孔径为2-5mm之间，其喷淋时成雾状，而条状料5经过致密冷却机构63处理后，已处于固态，此时，逐冷孔641喷出的水帘状的冷却剂对条状料5进行冷却时，可以快速的使条状料5冷却至常温，因此逐冷孔641的直径在1-3cm之间。

进一步说明的是，扇形分布的逐冷孔641可以使多个的渐冷管64的喷淋范围进行叠加，实现喷淋区域的连续性。

更进一步说明的是，预冷管62与渐冷管64喷淋进入到冷却槽3内的冷却剂可以通过回流管回流至中转储存箱612内，回流至中转储存箱612内冷却剂可以输送至第一搅拌囊71与第二搅拌囊72内。

如图14与图15所示，作为一种优选的实施方式，所述第一搅拌囊71与第二搅拌囊72均包括：

囊体711，所述囊体711为空心设置；

输入管712，所述输入管712分别连通所述囊体711与所述中转储存箱612；以及

输出管713，所述输出管713分别连通所述囊体711与冷却机8，且该输出管713的直径小于所述输入管712的直径。

其中，所述囊体711膨胀时呈L形设置。

需要说明的是，中转储存箱612内冷却剂输送至第一搅拌囊71与第二搅拌囊72时，冷却剂由输入管712流入，再由输出管713流出，但是，由于输出管713的直径小于所述输入管712的直径，因此，冷却剂会使囊体711膨胀，鼓动料斗42内的原材料与改性剂进行混合搅拌，输出管713流出的冷却进入到冷却机8内进行冷却，再次输入到供冷箱611内，再次循环使用。

进一步说明的是，由于第一搅拌囊71与第二搅拌囊72均为类似气球的气囊型物体，相比较利用桨叶进行搅拌，更为柔和，不会破坏改性剂，并且，第一搅拌囊与第二搅拌囊设置为L形，使第一搅拌囊与第二搅拌囊膨胀时，可以相互推送，使原材料与改性剂进行循环流动，促进均匀。

更加一步说明的是，由于冲入第一搅拌囊71与第二搅拌囊72的冷却剂来自于中转储存箱612内，此时的冷却剂完成了冷却工作，带有一定的热量，因此携带热量的冷却剂可以使原料和改性剂进行预热，提高改性的效果。

如图16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9，该剪裁机构9包括：

推动件91，所述推动件91设置于所述冷却槽3出料端的正上方；以及

切刀92，所述切刀92与所述推动件91的推动杆911连接设置，其由所述推动件91带动竖直上下移动，且所述冷却槽3对应所述切刀92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91带动切刀72对条状料5进行切粒，其中，推动件91优选为液压缸或气缸。

实施例二：

参考实施例一，一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产工艺。

如图17所示，一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，混料工序，将改性剂与原料倒入料斗42内进行混合，混合均匀后由位于料斗42下方的螺旋送料管51提升输送进入到位于料斗42一侧的密炼装置1的进料斗11内；

步骤二，密炼工序，输入至所述进料斗11内的改性剂与HDPE的混合物，由所述密炼装置1进行熔炼，熔炼后由模头组2输出形成条状料5；

步骤三，预冷工序，成形的所述条状料5输入到冷却槽3内后，沿冷却槽3的长度方向进行输送，输送过程中由架设于所述冷却槽3上方的预冷管62对其进行喷淋冷却剂，使条状料5初步冷却；

步骤四，冷却工序，完成初步冷却后的所述条状料5穿过冷却管631，所述冷却管631内由供冷箱611泵送冷却剂使膨胀模6312膨胀对条状料5进行包裹冷却的同时，同步对条状料5进行挤压致密；

步骤五，渐冷工序；完成挤压冷却后的所述条状料5有渐冷管64对所述条状料5进行冷却剂的喷淋，使所述条状料5进行逐步冷却至常温；

步骤六，切粒工序；完成逐步冷却的所述条状料5由位于冷却槽3出料端的切刀92对所述条状料5进行剪切，使所述条状料5成形为粒料。

需要说明的是，步骤一中，改性剂与原料倒入料斗42内进行混合时，通过将步骤三、步骤四以及步骤五中的冷却剂进行回用，冷却剂输送至第一搅拌囊71与第二搅拌囊72时，冷却剂会使囊体711膨胀，鼓动料斗42内的原材料与改性剂进行混合搅拌，提高改性剂与原料的混合均匀度，并且的利用冷却剂的热量对原材料与改性剂进行预热。

进一步说明的是，步骤三与步骤五中的冷却剂均来自于步骤四中冷却剂的回用，且步骤三中，预冷管62冷却剂的喷淋呈雾状，而步骤五中，冷却剂的喷淋呈水帘状。

更进一步说明的是，步骤四中，冷却管631在对条状料5进行挤压冷却处理时，其由步进组件634带动与条状料5保持同速移动，且移动过程中，供冷箱611始终对冷却管631进行冷却剂供应。

其中，可以通过控制供料箱611的冷却剂供应速度来调节膨胀模6312的膨胀速度与挤压压力，通过冷却剂的液压使条状料5受挤压进行收缩，提高条状料5的密度，进而提高条状料5的韧性与强度。

工作过程：

将改性剂与原料倒入料斗42内进行混合，混合均匀后由位于料斗42下方的螺旋送料管51提升输送进入到位于料斗42一侧的密炼装置1的进料斗11内，输入至所述进料斗11内的改性剂与HDPE的混合物，由所述密炼装置1进行熔炼，熔炼后由模头组2输出形成条状料5，成形的所述条状料5输入到冷却槽3内后，沿冷却槽3的长度方向进行输送，输送过程中由架设于所述冷却槽3上方的预冷管62对其进行喷淋冷却剂，使条状料5初步冷却，完成初步冷却后的所述条状料5穿过冷却管631，所述冷却管631内由供冷箱611泵送冷却剂使膨胀模6312膨胀对条状料5进行包裹冷却的同时，同步对条状料5进行挤压致密，完成挤压冷却后的所述条状料5有渐冷管64对所述条状料5进行冷却剂的喷淋，使所述条状料5进行逐步冷却至常温，切粒工序；完成逐步冷却的所述条状料5由位于冷却槽3出料端的切刀92对所述条状料5进行剪切，使所述条状料5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)

1.一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，包括密炼装置(1)、模头组(2)、冷却槽(3)以及螺旋输送机(4)，所述模头组(2)设置于所述密炼装置(1)上，且其位于所述冷却槽(3)的进料端，该冷却槽(3)内输送有所述模头组(2)成形的条状料(5)，所述螺旋输送机(4)设置于所述密炼装置(1)的一侧，其底部的螺旋送料管(41)的出料端设置于所述密炼装置(1)进料斗(11)的正上方，其特征在于，还包括：

致密冷却机(6)，所述致密冷却机(6)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)两侧的供冷机(61)以及沿所述冷却槽(3)送料方向依次设置的预冷管(62)、致密冷却机构(63)和若干的逐冷管(64)，所述供冷机(61)包括分设于所述冷却槽(3)两侧的供冷箱(611)与中转储存箱(612)，所述供冷箱(611)与所述中转储存箱(612)通过致密冷却机构(63)连接，且所述中转储存箱(612)与所述预冷管(62)及逐冷管(64)连通设置，所述致密冷却机构(63)包括冷却管(631)、进液管(632)、出液管(633)及步进组件(634)，若干的所述冷却管(631)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，且其内流动有冷却剂，该冷却管(631)的冷却剂的流动方向均与所述冷却槽(3)的送料方向一致，且该冷却管(631)中部穿设有所述条状料(5)，所述进液管(632)的一端与所述冷却管(631)的进液端连通设置，其另一端与所述供冷箱(611)连通设置，且该进液管(632)为伸缩管设置，所述出液管(633)的一端与所述冷却管(631)的出液端连通设置，其另一端与所述中转储存箱(612)连通设置，且该出液管(633)为伸缩管设置，所述步进组件(634)设置于所述冷却槽(3)上，其与所述冷却管(631)连接设置，且其带动所述冷却管(631)沿冷却槽(3)的送料方向往复移动，所述冷却管(631)为夹套设置，其包括管壳(6311)、膨胀模(6312)及连接筋(6314)，所述管壳(6311)为刚性管状设置，其设置于所述冷却管(631)的外层，且其两端分别与所述进液管(632)与出液管(633)连通设置，所述膨胀模(6312)设置于所述管壳(6311)内，其与所述管壳(6311)的内壁密封连接设置，且其为柔性伸缩膨胀设置，所述管壳(6311)与所述膨胀模(6312)之间形成冷却流道(6313)，若干的所述连接筋(6314)设置于所述管壳(6311)与所述膨胀模(6312)之间，其沿管壳(6311)的长度方向等距设置，且其为弹性设置，所述连接筋(6314)的顶部开设有连通孔(6315)；以及

搅拌装置(7)，所述搅拌装置(7)设置于所述螺旋输送机(4)的料斗(42)内，其包括与该料斗(42)连接的第一搅拌囊(71)与第二搅拌囊(72)，所述第一搅拌囊(71)与第二搅拌囊(72)上下交错设置，且其均为柔性可收缩膨胀设置。

2.根据权利要求1所述的一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，其特征在于，所述预冷管(62)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预冷孔(621)，该预冷孔(621)对下方通过的所述条状料(5)进行冷却。

3.根据权利要求1所述的一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，其特征在于，所述步进组件(634)包括：

直线电机(6341)，所述直线电机(6341)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(6342)，所述直线滑块(6342)套设于所述直线电机(6341)上，其由所述直线电机(6341)驱动往复滑动设置；

连接架(6343)，所述连接架(6343)连接所述直线滑块(6342)与所述冷却管(631)；以及

感应器(6344)，所述感应器(6344)的数量为两个，其设置于所述冷却槽(3)的侧壁上，其分设于所述冷却管(631)的两端，该感应器(6344)对所述冷却管(631)进行感应定位。

4.根据权利要求2所述的一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，其特征在于，所述逐冷管(64)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逐冷孔(641)。

5.据权利要求4所述的一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，其特征在于，所述预冷孔(621)与所述逐冷孔(641)均呈扇形分布，且所述预冷孔(621)的直径小于所述逐冷孔(641)的直径。

6.根据权利要求1所述的一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，其特征在于，所述第一搅拌囊(71)与第二搅拌囊(72)均包括：

囊体(711)，所述囊体(711)为空心设置；

输入管(712)，所述输入管(712)分别连通所述囊体(711)与所述中转储存箱(612)；以及

输出管(713)，所述输出管(713)分别连通所述囊体(711)与冷却机(8)，且该输出管(713)的直径小于所述输入管(712)的直径。

7.根据权利要求6所述的一种基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备，其特征在于，所述囊体(711)膨胀时呈L形设置。

8.一种采用如权利要求1-7任意一项所述的基于CaCO3纳米SiO2改性的HDPE家具料的生产设备进行生产加工的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，混料工序，将改性剂与原料倒入料斗(42)内进行混合，混合均匀后由位于料斗(42)下方的螺旋送料管(41)提升输送进入到位于料斗(42)一侧的密炼装置(1)的进料斗(11)内；

步骤二，密炼工序，输入至所述进料斗(11)内的改性剂与HDPE的混合物，由所述密炼装置(1)进行熔炼，熔炼后由模头组(2)输出形成条状料(5)；

步骤三，预冷工序，成形的所述条状料(5)输入到冷却槽(3)内后，沿冷却槽(3)的长度方向进行输送，输送过程中由架设于所述冷却槽(3)上方的预冷管(62)对其进行喷淋冷却剂，使条状料(5)初步冷却；

步骤四，冷却工序，完成初步冷却后的所述条状料(5)穿过冷却管(631)，所述冷却管(631)内由供冷箱(611)泵送冷却剂使膨胀模(6312)膨胀对条状料(5)进行包裹冷却的同时，同步对条状料(5)进行挤压致密；

步骤五，渐冷工序；完成挤压冷却后的所述条状料(5)有逐冷管(64)对所述条状料(5)进行冷却剂的喷淋，使所述条状料(5)进行逐步冷却至常温；

步骤六，切粒工序；完成逐步冷却的所述条状料(5)由位于冷却槽(3)出料端的切刀(92)对所述条状料(5)进行剪切，使所述条状料(5)成形为粒料。

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