CN111037872B - 一种仿木纹共挤混色木塑复合材料的生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿木纹共挤混色木塑复合材料的生产装置，第一挤出部件、部件过渡连接件、共挤模块、压花机、定型台和切割机，共挤模块上设有第二挤出部件和木纹控制部件，木纹控制部件内具有圆筒状的间隙。此生产装置通过分开加入面料和色母，有效解决了现有技术中两者同时加入时色母过度融化且容易受到面料溶解干扰造成的流速不稳定所出现的仿木纹效果不理想或有或无的现状。同时色母的加入量处于可控状态，自然地所生产的仿木纹也处于可控状态。此发明用于木塑复合材料生产领域。

Description

一种仿木纹共挤混色木塑复合材料的生产装置

技术领域

本发明涉及木塑复合材料生产领域，特别是涉及一种仿木纹共挤混色木塑复合材料的生产装置。

背景技术

共挤木塑复合材料是国内外近年兴起的第二代新型环保木塑复合材料，从结构上看，该材料包括芯料和将芯料包裹的面料，木纹的效果体现在面料。制备方法是指利用热塑性塑料(聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等)与木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成的芯层料经锥形双螺杆挤出到机头，与另外通过一台单螺杆挤出机挤出的含高分子材料和色母的包覆面料进行汇合挤出成表面有不用木纹效果的型材；这种型材兼具木材和塑料的性能与特征，是能替代木材和塑料的新型复合材料，主要用于建材、家具、物流包装等行业。

目前通过传统单螺杆挤出机生产的型材木纹外观存在无法忽视的缺点，最常见的问题就是仿木纹效果不理想，分散不均匀，或有或无且容易出现单侧流纹现象，与原木材相比，共挤混色木塑材料颜色和纹理不自然，缺乏木质感。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿木纹共挤混色木塑复合材料的生产装置，可以优化含高分子材料的面料和色母添加流程，使最终型材的表面具有木质的颜色和纹理。

本发明所采取的技术方案是：

一种仿木纹共挤混色木塑复合材料的生产装置，包括彼此连通的第一挤出部件、第二挤出部件和共挤模块，第一挤出部件和第二挤出部件的输出端分别与共挤模块的两个输入端连接，第一挤出部件用于投入高分子材料和废植物的混合物，第二挤出部件用于投入面料，在传统方案中两者在共挤模块中混合后挤出即可成型，其中混合物作为芯层，面料作为表层。生产装置还包括：面料入口，设置在第二挤出部件远离共挤模块的位置；色母入口，设置在第二挤出部件靠近共挤模块的位置。

由于面料和色母的熔点不同，这里通过在不同阶段分别输入原料，再通过调整合适的加热温度，能够轻松控制两者在即将到达共挤模块之前处于近似的熔融状态，制成的表层的质地会更加地均匀。

生产装置还包括木纹控制部件，设置在第二挤出部件的末端和共挤模块之间，包括外壳和固定在外壳内部的混炼模块，外壳的内部和混炼模块均为回转体结构，外壳首尾两端分别与第二挤出部件和共挤模块连接。混炼模块与外壳之间具有间隙，混炼模块靠近第二挤出部件的前端为头窄身宽的结构，面料与色母混合后接触混炼模块后会被混炼模块排挤到四周的间隙，除了把色母适度塑化达到直线型的明显木纹效果之外，也能够使色母均匀分布于面料之中。

作为上述方案的改进，一般的色母的熔点较低，在色母被挤入混炼模块与外壳之间的间隙后依靠摩擦力也有机会获取足够的热量转变为熔融状态；还有就是色母直接从熔融状态的面料中吸收部分热量，从而转变为熔融状态。不过所述外壳上设有加热部件，可以更加方便加热色母，提高生产效率。

作为上述方案的改进，所述加热部件为电热丝或热管或感应线圈，其中电热丝可以缠绕在外壳上；热管也可以缠绕在外壳上；感应线圈所指的就是感应加热，感应线圈分布在外壳四周。

作为上述方案的改进，所述混炼模块的前端为半球形或圆锥形或棱形，减少面料和色母进入间隙的阻力。

作为上述方案的改进，所述混炼模块的尾端设有倒角，方便后续机构牵引出呈圆筒状的混合物。

作为上述方案的改进，所述色母入口连接挤出第三挤出部件，所述第三挤出部件为单螺杆挤出机，所述第三挤出部件的输入端设有可编程的色母计量输送机。

作为上述方案的改进，所述第三挤出部件和色母计量输送机连接有控制器，所述控制器识别色母投入用量和控制第三挤出部件的电机转速。

作为上述方案的改进，所述第一挤出部件为锥形双螺杆挤出主机，所述第二挤出部件为单螺杆挤出机，各个挤出部件均连接有控制器，控制器分别控制三个机构的电机转速。

作为上述方案的改进，所述共挤模块的输出端按照工艺顺序设有压花机、定型台和切割机，如此形成一个完整的生产线；上述部件直接从市场采购即可。

本发明的有益效果：

此生产装置通过分开加入面料和色母，有效解决了现有技术中两者同时加入时色母过度融化且容易受到面料熔解干扰造成的流速不稳定所出现的仿木纹效果不理想或有或无的现状。同时色母的加入量处于可控状态，自然地所生产的仿木纹也处于可控状态。通过上述的技术方案，可最大限度地发挥色母的效果，同样颜色的产品可减少加入量，降低成本；同时也可进一步微调木纹控制部件的结构，适应不同熔融指数的色母，有效解决现有技术对色母使用的局限性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是整个生产装置的示意简图；

图2是木纹控制部件的原理图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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装置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。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1和图2，本发明为一种仿木纹共挤混色木塑复合材料的生产装置。

从整体上看，图1中从左到右分别是第一挤出部件1、部件过渡连接件、共挤模块4、压花机、定型台6和切割机7，高分子材料和废植物的混合物被挤压后逐渐从左往右运动，形成第一条生产路径。在共挤模块4的另一个输入端设有第二挤出部件2，进一步地引入面料和色母，上述三者共同在共挤模块4复合。图1可以看到第一挤出部件1和第二挤出部件2的输出端分别与共挤模块4的两个输入端连接，压花机、定型台6和切割机7之间存在间隔。

本实施例中第一挤出部件1采用锥形双螺杆挤出主机，第二挤出部件2采用单螺杆挤出机，有较强的持续生产能力；在其他实施例中还有采用卧式推压挤出机。上述部件都属于较为成熟的设备，本申请方案主要优化了第二挤出部件2以及位于第二挤出部件2与共挤模块4之间的木纹控制部件9。

图1中梯形框表示加料漏斗，可以看到面料入口设置在第二挤出部件2远离共挤模块4的位置，基本处于第二挤出部件2的单螺杆的起始位置；色母入口设置在第二挤出部件2靠近共挤模块4的位置，基本处于第二挤出部件2的末端位置。在这个位置加入色母的时候，通常地色母还是细小的颗粒状。由于面料和色母的熔点不同，这里通过在不同阶段分别输入原料，再合理把握加热温度，能够轻松控制两者在即将到达共挤模块4之前处于近似的熔融状态，制成的表层的质地会更加地均匀。

为了达到更好的仿木纹效果，本申请方案在此基础上引入了木纹控制部件9，所述木纹控制部件9设置在第二挤出部件2和共挤模块4之间。

具体参照图2，木纹控制部件9包括外壳91和固定在外壳91内部的混炼模块92，外壳91的内部和混炼模块92均为回转体结构。外壳91的首尾两端设有法兰，外壳91首尾两端分别与第二挤出部件2和共挤模块4连接，混炼模块92靠近第二挤出部件2的前端为头窄身宽的结构，面料与色母混合后接触混炼模块92后会被挤压、混炼后均匀分散到四周的间隙，这个间隙也称为熔融池。图2中的虚线表示混合物的流动路径。本实施例中，熔融池除了把色母适度塑化达到直线型的明显木纹效果之外，也能够使色母均匀分布于面料之中。

由于一般的色母的熔点较低，在色母被挤入混炼模块92与外壳91之间的间隙后依靠摩擦力也有机会获取足够的热量转变为熔融状态。不过所述外壳91上设有加热部件，更加方便加热色母，提高生产效率。

由于混炼模块92需要通过支架93才能固定于外壳91上，为了降低摩擦，支架93尽量设置成细窄结构，长度也尽量缩短，支架93的四周倒圆角；混合物具有流动性，虽然混合物会临时被隔开，但最后又会靠拢在一起。

本实施例中，加热部件采用电热丝，外壳91采用导热性能较好的金属，混炼模块92采用实心金属结构，此时电热丝缠绕在外壳91上即可，非常简单，所以图2中也没有将加热部件示出；为了保护电热丝和意外烫伤，外壳91上可以再包裹一层隔热棉。热管和感应线圈同理设置。

混炼模块92的前端为半球形或圆锥形，减少面料和色母进入间隙的阻力。图2中可以看到混炼模块92的前端略微突出。相应地，混炼模块92的尾端设有倒角，倒角的尺寸较大，此时混炼模块92与外壳91之间已经具有较大的出口，方便后续机构牵引出呈圆筒状的混合物。

在其他实施例中，色母直接投入色母入口。本实施例中，色母入口连接第三挤出部件3，相应地第三挤出部件3为单螺杆挤出机，第三挤出部件3的输入端设置可编程的色母计量输送机，该设计可以精确控制色母的添加量。第三挤出部件3和色母计量输送机均连接有控制器，控制器识别色母添加量和控制第三挤出部件3的电机转速，实现自动控制木纹浓淡和流纹效果的目的。

本实施例中，控制器分别控制三个挤出主机的电机转速，实现对整体加工速度的控制。图1中可以看到第二挤压部件的同一侧设有控制器的控制面板8和显示屏，方便观察和控制。

当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种仿木纹共挤混色木塑复合材料的生产装置，包括彼此连通的第一挤出部件、第二挤出部件和共挤模块，第一挤出部件和第二挤出部件的输出端分别与共挤模块的两个输入端连接，其特征在于还包括：

面料入口，设置在第二挤出部件的前端；

色母入口，设置在第二挤出部件的后端；

木纹控制部件，设置在第二挤出部件的末端和共挤模块之间，同时与上述两者连接，包括外壳和固定在外壳内部的混炼模块，外壳首尾两端分别与第二挤出部件和共挤模块连接，混炼模块与外壳之间具有间隙，混炼模块靠近第二挤出部件的前端为头窄身宽的结构。

2.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于：所述外壳上设有加热部件。

3.根据权利要求2所述的生产装置，其特征在于：所述加热部件为电热丝或热管或感应线圈。

4.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于：所述混炼模块的前端为半球形或圆锥形或棱形。

5.根据权利要求4所述的生产装置，其特征在于：所述混炼模块的尾端设有倒角。

6.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于：所述色母入口连接挤出第三挤出部件，所述第三挤出部件为单螺杆挤出机，所述第三挤出部件的输入端设有可编程的色母计量输送机。

7.根据权利要求6所述的生产装置，其特征在于：所述第三挤出部件和色母计量输送机连接有控制器，所述控制器识别色母投入用量和控制第三挤出部件的电机转速。

8.根据权利要求7所述的生产装置，其特征在于：所述第一挤出部件为锥形双螺杆挤出主机，所述第二挤出部件为单螺杆挤出机，各个挤出部件均连接有控制器，控制器分别控制三个机构的电机转速。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的生产装置，其特征在于：所述共挤模块的输出端按照工艺顺序设有压花机、定型台和切割机。