CN110936633A - 木塑复合材料表面流纹的制备装置 - Google Patents

木塑复合材料表面流纹的制备装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及型材制备技术领域，具体是一种木塑复合材料表面流纹的制备装置，包括智能控制系统、主料下料机构、主料熔融塑化机构、色母料混料机构、色母料熔融塑化机构、主料均化机构、色母料均化机构、冷却机构、纹理控制机构，主料下料机构连接主料熔融塑化机构，主料熔融塑化机构连接主料均化机构，色母料混料机构连接色母料熔融塑化机构，色母料熔融塑化机构连接色母料均化机构，主料均化机构输出端依次连接色母料均化机构、冷却机构、纹理控制机构。通过本发明一体化成型技术制备出的产品，相比于市面上的贴膜工艺，不褪色、不脱皮、不开裂，更加环保，富有生命力。

Description

木塑复合材料表面流纹的制备装置
技术领域
本发明涉及型材制备技术领域，具体是一种木塑复合材料表面流纹的制备装置。
背景技术
木塑复合材料是将塑料与粉碎制成粉体后的农作物秸秆、废弃木材等作为原料，再加入各种助剂，经热压复合或熔融挤出等加工工艺而制作的一种高性能、高附加值的新型复合材料。该材料具有植物纤维和高分子材料两者的优点，能替代木材，可有效地缓解我国森林资源贫乏、木材供应紧缺的矛盾。由于植物纤维的可再生性、可被环境消纳性，所以木塑复合材料是一种极具发展前途的绿色环保材料，其生产技术也被认为是一项有生命力的创新技术，因此充分利用好木塑复合材料并对其进行表面美化设计具有重要意义。
为了增加木塑复合材料产品的美观性，材料表面设置精美花纹。目前，市面上对木塑材料表面美化的处理多以贴膜为主，贴膜花纹容易出现褪色、脱落等现象，并且，贴膜的材质选用化学合成材料，容易释放一些对使用者身体有害的物质。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种木塑复合材料表面流纹的制备装置，无需贴膜即可获得带有精美花纹的木塑复合材料。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种木塑复合材料表面流纹的制备装置，包括智能控制系统、主料下料机构、主料熔融塑化机构、色母料混料机构、色母料熔融塑化机构、主料均化机构、色母料均化机构、冷却机构、纹理控制机构，主料下料机构连接主料熔融塑化机构，主料熔融塑化机构连接主料均化机构，色母料混料机构连接色母料熔融塑化机构，色母料熔融塑化机构连接色母料均化机构，主料均化机构输出端依次连接色母料均化机构、冷却机构、纹理控制机构，主料下料机构、主料熔融塑化机构、色母料混料机构、色母料熔融塑化机构、主料均化机构、色母料均化机构、冷却机构及纹理控制机构分别由智能控制系统控制，智能控制系统通过电信号控制各个机构的动作。
所述主料下料机构包括主料料仓，主料料仓下部与第一料筒连通，主料料仓与第一料筒之间设置下料器，下料器的中心连接第一电机，第一电机设置在第一料筒的外部，第一电机与智能控制系统通过电信号连接，第一料筒下部连接主料熔融塑化机构。
所述下料器为圆球状设计，圆球上开设有一个或多个均匀排列的储料孔，储料孔为锥形盲孔。
所述主料熔融塑化机构包括第一壳体，第一壳体外部设置第二电机，第一壳体内部设置第一螺杆与第二螺杆，第二电机通过传动装置分别带动第一螺杆与第二螺杆转动，第二电机与智能控制系统通过电信号连接，第一壳体外部设置第一加热套，第一壳体的出料端连接主料均化机构。
所述色母料混料机构包括红色母料下料机构、黄色母料下料机构、蓝色母料下料机构、黑色母料下料机构、紫色母料下料机构，以及与上述下料机构均连通的混料筒，混料筒内设置混料器，红色母料下料机构、黄色母料下料机构、蓝色母料下料机构、黑色母料下料机构、紫色母料下料机构分别安装有一个下料电机以及一个流量检测装置，下料电机及流量检测装置分别与智能控制系统通过电信号连接，混料筒的下部连接色母料熔融塑化机构。
所述混料器为中空的球形，球面均匀开设有多条混料通道，混料通道上开设有多个均匀分布的混料孔，混料器的中心连接第三电机，第三电机设置在混料筒的外部，第三电机与智能控制系统通过电信号连接。
所述色母料熔融塑化机构包括第二壳体，第二壳体外部左侧连接第四电机，内部设置第三螺杆，外部设置第二加热套，第二壳体出料端的下部连接色母料均化机构，第四电机与智能控制系统通过电信号连接。
所述主料均化机构的输出端连接色母料均化机构，主料均化机构与色母料均化机构的结构相同，均包括模具主体，模具主体上设有两个进料通道，两个进料通道设置在两侧，每个进料通道分别通过八个分支通道与模口连通，分支通道均匀分布，主料均化机构的模口与色母料均化机构的模口连通，二者同心，主料均化机构的模口小于色母料均化机构的模口。模具主体上设置多个螺栓孔，用来连接螺栓，螺栓用来将模具主体固定。
所述冷却机构选用水冷机构，水冷机构选用行业中通用的机构即可。
所述纹理控制机构包括对称设置的两个纹理机构，纹理机构包括支架，支架上部设置有一组或多组滑车，滑车上连接有纹理刀，滑车下部连接滚轮，滚轮设置在支架表面的轨道内，滑车分别连接第一收紧带及第一弹簧，第一弹簧另一端与支架固定连接，第一收紧带穿过第一弹簧连接水平电机，支架下部设置底座，支架及底座上分别连接有第一传动滑轮，第一收紧带由第一传动滑轮支撑张紧。水平电机可带动第一收紧带相对于第一弹簧及支架平移，从而带动滑车压紧第一弹簧沿着轨道平移，滑车上的纹理刀跟随平移，物料由纹理刀的刀刃一侧向前推进，纹理刀在物料表面划出纹理。水平电机通过电信号连接智能控制系统，纹理刀的运动轨迹受智能控制系统程序的控制，从而加工出各式各样的纹理。
所述支架下部分别连接两个第二收紧带及两个第二弹簧，第二弹簧另一端连接底座，第二收紧带穿过第二弹簧与垂直电机连接，底座上连接有第二传动滑轮，第二收紧带由第二传动滑轮支撑张紧。垂直电机通过电信号连接智能控制系统，垂直电机可带动第二收紧带移动，从而控制支架的平移，进而控制纹理刀切入物料的深度，即控制切入纹理的深度。
收紧带的宽度根据需要设置，较细的收紧带为收紧线结构。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)通过本发明一体化成型技术制备出的产品，相比于市面上的贴膜工艺，不褪色、不脱皮、不开裂，更加环保，富有生命力。
(2)本发明生产出的产品，纹理过渡效果自然流畅，形象逼真，纹理通过智能控制系统的技术参数调整和颜色搭配实现，产品纹理多样，更加美观。
(3)本发明的运行工艺相对于现有技术有所改进：通过五种颜色的协调配合，可搭配出需要的各种颜色，其变化受到电脑智能控制系统的精细控制，可达到色彩多变，满足更多设计需求。
(4)本发明可控性强：为了达到颜色与纹理的精确变化，色母料、主料的进料量受电脑的监控，纹理控制机构的变化均由电脑进行智能控制，使颜色与纹理过渡更加自然流畅。
(5)本发明结构优化，进料结构均能保证进料均匀，熔融塑化机构保证熔融料的处理效果，从而保证产品质量。
(6)本发明生产出的产品涉及范围广，产品可应用于各类建筑装饰空间，通过木塑材料颜色与纹理的不同搭配，实现不同场所的高雅装修。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明结构示意图；
图2是图1中主料熔融塑化机构的俯视图(剖开)；
图3是下料器的结构示意图；
图4是图3的正面视图；
图5是图4的A-A剖视图；
图6是混料器的结构示意图；
图7是图1中主料均化机构的B-B剖视图；
图8是图1中纹理控制机构的A向视图；
图9是图8中的一个纹理机构的结构放大图；
图10是滑车结构放大图。
图中：1、智能控制系统；21、主料料仓；22、色母料料仓；3、下料器；31、储料孔；41、第一螺杆；42、第二螺杆；43、第三螺杆；51、第一电机；52、第二电机；53、第三电机；54、第四电机；55、水平电机；56、垂直电机；61、第一料筒；62、混料筒；7、纹理控制机构；71、支架；72、滑车；73、纹理刀；74、滚轮；75、第一弹簧；76、第一收紧带；77、第一传动滑轮；78、底座；79、第二弹簧；710、第二传动滑轮；711、第二收紧带；81、第一加热套；82、第二加热套；83、第一壳体；84、第二壳体；9、主料均化机构；91、螺栓孔；92、进料通道；93、模口；94、分支通道；10、色母料均化机构；11、冷却机构；12、混料器；121、混料孔；13、红色母料下料机构；14、黄色母料下料机构；15、蓝色母料下料机构；16、黑色母料下料机构；17、紫色母料下料机构；18、下料电机；19、传动装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
如图1所示，一种木塑复合材料表面流纹的制备装置，包括智能控制系统1、主料下料机构、主料熔融塑化机构、色母料混料机构、色母料熔融塑化机构、主料均化机构9、色母料均化机构10、冷却机构11、纹理控制机构7，主料下料机构输出端连接主料熔融塑化机构，主料熔融塑化机构输出端连接主料均化机构9，色母料混料机构输出端连接色母料熔融塑化机构，色母料熔融塑化机构输出端连接色母料均化机构10，主料均化机构9输出端依次连接色母料均化机构10、冷却机构11、纹理控制机构7，物料依次经过上述处理。主料下料机构、主料熔融塑化机构、色母料混料机构、色母料熔融塑化机构、主料均化机构9、色母料均化机构10、冷却机构11及纹理控制机构7分别由智能控制系统1控制，智能控制系统1通过电信号控制各个机构的动作，智能控制系统1包含中央处理器。
所述主料下料机构包括主料料仓21，主料料仓21下部与第一料筒61连通，主料料仓21与第一料筒61之间设置下料器3，下料器3的中心连接第一电机51，第一电机51设置在第一料筒61的外部，第一电机51与智能控制系统1通过电信号连接，第一料筒61下部连接主料熔融塑化机构的进口。
如图1、图3、图4、图5所示，所述下料器3为圆球状设计，圆球上开设有六个均匀排列的储料孔31，储料孔31为锥形盲孔。
如图1、图2所示，所述主料熔融塑化机构包括第一壳体82，第一壳体82外部设置第二电机52，第一壳体83内部设置第一螺杆41与第二螺杆42，第二电机52通过传动装置19分别带动第一螺杆41与第二螺杆42转动，第二电机52与智能控制系统1通过电信号连接，第一壳体83外部设置第一加热套81，第一壳体83的出料端连接主料均化机构9。
所述色母料混料机构包括红色母料下料机构13、黄色母料下料机构14、蓝色母料下料机构15、黑色母料下料机构16、紫色母料下料机构14，以及与上述下料机构均连通的色母料料仓22、混料筒62，混料筒62内设置混料器12，红色母料下料机构13、黄色母料下料机构14、蓝色母料下料机构15、黑色母料下料机构16、紫色母料下料机构17分别安装有一个下料电机18以及一个流量检测装置，下料电机18及流量检测装置分别与智能控制系统1通过电信号连接，混料筒62的下部连接色母料熔融塑化机构。
如图6所示，所述混料器12为中空的球形，球面均匀开设有多条混料通道，混料通道上开设有多个均匀分布的混料孔121，混料器12的中心连接第三电机53，第三电机53设置在混料筒62的外部，第三电机53与智能控制系统1通过电信号连接。
所述色母料熔融塑化机构包括第二壳体84，第二壳体84外部左侧连接第四电机54，内部设置第三螺杆43，外部设置第二加热套82，第二壳体84出料端的下部连接色母料均化机构10，第四电机54与智能控制系统1通过电信号连接。
如图1、图7所示，所述主料均化机构9的输出端连接色母料均化机构10，主料均化机构9与色母料均化机构10的结构相同，均包括模具主体，模具主体上设有两个进料通道92，两个进料通道92设置在两端，每个进料通道92分别通过多级分支通道，最终通过八个分支通道94与模口93连通，分支通道94均匀分布，主料均化机构9的模口93与色母料均化机构10的模口连通，二者同心，主料均化机构9的模口小于色母料均化机构10的模口，二者尺寸偏差根据色母料包覆厚度的需求设置。模具主体上设置多个螺栓孔91，用来连接螺栓，螺栓用来将模具主体固定。
所述冷却机构11选用水冷机构，水冷机构选用行业中通用的机构即可。
如图1、图8、图9、图10所示，所述纹理控制机构7包括对称设置的两个纹理机构，纹理机构包括支架71，支架71上部设置有一组或多组滑车72，滑车72上连接有纹理刀73，滑车72下部连接滚轮74，滚轮74设置在支架71表面的轨道内，滑车72分别连接第一收紧带76及第一弹簧75，第一弹簧75另一端与支架71固定连接，第一收紧带76穿过第一弹簧75连接水平电机55，支架71下部设置底座78，支架71及底座78上分别连接有第一传动滑轮77，第一收紧带76由第一传动滑轮77支撑张紧。水平电机55可带动第一收紧带76相对于第一弹簧75及支架71平移，从而带动滑车72压紧第一弹簧75沿着轨道平移，滑车72上的纹理刀73跟随平移，物料由纹理刀73的刀刃表面向前推进，纹理刀73在物料表面划出纹理。水平电机55通过电信号连接智能控制系统1，纹理刀73的运动轨迹受智能控制系统1程序的控制，从而加工出各式各样的纹理。
所述支架71下部分别连接两个第二收紧带711及两个第二弹簧710，第二弹簧710另一端连接底座78，第二收紧带711穿过第二弹簧710与垂直电机56连接，底座78上连接有第二传动滑轮710，第二收紧带711由第二传动滑轮710支撑张紧。垂直电机56通过电信号连接智能控制系统1，垂直电机56可带动第二收紧带711移动，从而控制支架71的平移，进而控制纹理刀73切入物料的深度，即控制切入纹理的深度。
收紧带的宽度根据需要设置，较细的收紧带为收紧线结构。
本发明实现精控色母料注入模式下木塑材料表面流纹的制备过程如下：
1)向主料料仓21内加入主料，下料器3在智能控制系统1的控制下转动，主料料仓21中的物料不断进入到下料器3的储料孔31中，在储料孔31中的物料随着下料器3转动，被送入到第一料筒61，之后进入到主料熔融塑化机构中；红色母料、黄色母料、蓝色母料、黑色母料、紫色母料分别在智能控制系统1的控制下从各自的下料机构下料进入到色母料料仓22，然后进入混料器12，经过混料器12混料处理后经混料筒62进入色母料熔融塑化机构；
2)进入到主料熔融塑化机构中的物料，随着温度的升高，逐渐变成熔融态，在第一螺杆41、第二螺杆42的转动下向前移动，最后被分成两股，进入到主料均化机构9；各种颜色的色母料进入到色母料熔融塑化机构后熔融，色母料熔融塑化机构中的物料在第三螺杆43的带动下进入到色母料均化机构10；
3)进入到主料均化机构9中的两股料流，在压力的作用下向前流动，在流动的过程中两股料流不断被分流成两股、四股、八股，两股主料流总共被分成十六股，在中心区域交汇，进入到模口93中，在模口93中被挤压成精美形状，初步实现材料所要达成的形状效果，然后进入色母料均化机构10；由色母料熔融塑化机构中进入到色母料均化机构10中的物料，均化过程与主料均化过程相似，最终被分成16股进入到中心区域的模口93中；
4)由主料均化机构9初步成型进入到色母料均化机构10的型材，经过模口93比主料均化机构的模口大5mm的色母料模口时，在表面形成一层5mm的色母料，然后挤出进入到冷却机构，最后通过冷却机构初步冷却后，进入纹理控制机构7。
5)初步成型的未硬化的型材进入到纹理控制机构7中，随着型材的不断进入，纹理控制机构7中的水平纹理控制模块和垂直纹理控制模块在电机的带动下实现纹理的三维塑造，在材料表面留下精美纹路。
所述的下料器3以及红色母料下料机构13、黄色母料下料机构14、蓝色母料下料机构15、黑色母料下料机构16、紫色母料下料机构17分别设置有流量检测装置，并连接智能控制系统1，形成流量与时间的函数关系，智能控制料流的流量，进行颜色的调控，得到纹理的不同变化效果。
所述混料器12连接智能控制系统1，根据流量的大小智能控制混料机构的旋转速度，实现色母料各种颜色的均匀混合。
所述纹理控制机构7连接智能控制系统，以时间函数关系，智能控制纹理刀73的移动，形成纹理的动态效果：所述纹理控制机构的水平纹理控制模块连接智能控制系统4，通过水平电机55调节收紧线控制水平弹簧的伸缩，进而带动滚轮的转动实现纹理刀头的运动，以时间为函数关系，智能控制纹理的动态效果。
所述纹理控制机构7的垂直纹理控制模块连接智能控制系统1，通过垂直电机56调节收紧线控制垂直弹簧的伸缩，然后带动固定支架71的上下移动，进而得到纹理的垂直效果。
本发明装置生产的不同表面流纹的木塑材料，通过智能控制系统控制主料与色母料的下料速度，控制色母料的下料量，调配出各种颜色，实现木塑材料表面纹理的变化，且通过纹理控制机构控制纹路的移动来实现纹路的动态变化，效果显著，纹理逼真。

Claims (10)

1.一种木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，包括智能控制系统(1)、主料下料机构、主料熔融塑化机构、色母料混料机构、色母料熔融塑化机构、主料均化机构(9)、色母料均化机构(10)、冷却机构(11)、纹理控制机构(7)，主料下料机构连接主料熔融塑化机构，主料熔融塑化机构连接主料均化机构(9)，色母料混料机构连接色母料熔融塑化机构，色母料熔融塑化机构连接色母料均化机构(10)，主料均化机构(9)输出端依次连接色母料均化机构(10)、冷却机构(11)、纹理控制机构(7)，主料下料机构、主料熔融塑化机构、色母料混料机构、色母料熔融塑化机构、主料均化机构(9)、色母料均化机构(10)、冷却机构(11)及纹理控制机构(7)分别由智能控制系统(1)控制。
2.根据权利要求1所述的木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，所述主料下料机构包括主料料仓(21)，主料料仓(21)下部与第一料筒(61)连通，主料料仓(21)与第一料筒(61)之间设置下料器(3)，下料器(3)连接第一电机(51)，第一电机(51)与智能控制系统(1)通过电信号连接，第一料筒(61)下部连接主料熔融塑化机构。
3.根据权利要求2所述的木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，所述下料器(3)为圆球状设计，圆球上开设有一个或多个均匀排列的储料孔(31)。
4.根据权利要求1所述的木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，所述主料熔融塑化机构包括第一壳体(83)，第一壳体(83)外部设置第二电机(81)，第一壳体(83)内部设置第一螺杆(41)与第二螺杆(42)，第二电机(52)通过传动装置(19)分别带动第一螺杆(41)与第二螺杆(42)转动，第二电机(52)与智能控制系统(1)通过电信号连接，第一壳体(83)外部设置第一加热套(81)，第一壳体(83)的出料端连接主料均化机构(9)。
5.根据权利要求1所述的木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，所述色母料混料机构包括红色母料下料机构(13)、黄色母料下料机构(14)、蓝色母料下料机构(15)、黑色母料下料机构(16)、紫色母料下料机构(17)，以及与上述下料机构均连通的混料筒(62)，混料筒(62)内设置混料器(12)，红色母料下料机构(13)、黄色母料下料机构(14)、蓝色母料下料机构(15)、黑色母料下料机构(16)、紫色母料下料机构(17)分别安装有一个下料电机(18)以及一个流量检测装置，下料电机(18)及流量检测装置分别与智能控制系统(1)通过电信号连接，混料筒(62)的下部连接色母料熔融塑化机构。
6.根据权利要求5所述的木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，所述混料器(12)为中空的球形，球面均匀开设有多条混料通道，混料通道上开设有多个均匀分布的混料孔(121)，混料器(12)的中心连接第三电机(53)，第三电机(53)设置在混料筒(62)的外部，第三电机(53)与智能控制系统(1)通过电信号连接。
7.根据权利要求1所述的木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，所述色母料熔融塑化机构包括第二壳体(84)，第二壳体(84)外部左侧连接第四电机(54)，内部设置第三螺杆(43)，外部设置第二加热套(82)，第二壳体(84)出料端的下部连接色母料均化机构(10)，第四电机(54)与智能控制系统(1)通过电信号连接。
8.根据权利要求1所述的木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，所述主料均化机构(9)与色母料均化机构(10)的结构相同，均包括模具主体，模具主体上设有两个进料通道(92)，两个进料通道(92)设置在两侧，每个进料通道(92)分别通过八个分支通道(94)与模口(93)连通，主料均化机构(9)的模口与色母料均化机构(10)的模口连通，主料均化机构(9)的模口小于色母料均化机构(10)的模口。
9.根据权利要求1所述的木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，所述纹理控制机构(7)包括对称设置的两个纹理机构，纹理机构包括支架(71)，支架(71)上部设置有一组或多组滑车(72)，滑车(72)上连接有纹理刀(73)，滑车(72)下部连接滚轮(74)，滚轮(74)设置在支架(71)表面的轨道内，滑车(72)分别连接第一收紧带(76)及第一弹簧(75)，第一弹簧(75)另一端与支架(71)固定连接，第一收紧带(76)穿过第一弹簧(75)连接水平电机(55)，支架(71)下部设置底座(78)，支架(71)及底座(78)上分别连接有第一传动滑轮(77)，第一收紧带(76)由第一传动滑轮(77)支撑张紧，水平电机(55)通过电信号连接智能控制系统(1)。
10.根据权利要求9所述的木塑复合材料表面流纹的制备装置，其特征在于，所述支架(71)下部分别连接两个第二收紧带(711)及两个第二弹簧(79)，第二弹簧(79)另一端连接底座(78)，第二收紧带(711)穿过第二弹簧(79)与垂直电机(56)连接，底座(78)上连接有第二传动滑轮(710)，第二收紧带(711)由第二传动滑轮(710)支撑张紧，垂直电机(56)通过电信号连接智能控制系统(1)。
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