CN112793033B - 木塑复合材料稳定挤出造粒装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料制备技术领域，公开一种木塑复合材料稳定挤出造粒装置，包括用于盛放混合物料以备挤出的球形缸体，球形缸体内设有与球形缸体结构适配的挤压头，挤压头由驱动机构带动旋转，挤压头在与球形缸体缸壁对应的外周上绕设有迫使混合物料朝球形缸体缸底挤压的螺旋部，缸底开设有至少一个出料孔，出料孔处设有用于切断挤出物料的切刀。通过带螺旋部的挤压头与球形缸体配合对木塑复合材料熔体进行挤出，物料受挤压头施加的朝向缸底的集中挤压力，可实现木塑复合材料的高填充效果，最终在出料孔处顺利输出，生产过程稳定高效，出料颗粒质地均匀，材料氧化降解率低。

Description

木塑复合材料稳定挤出造粒装置
技术领域
本发明涉及材料制备技术领域，具体地，涉及一种木塑复合材料稳定挤出造粒装置。
背景技术
木塑复合材料是一种充分利用农林废弃物与塑料再生料制备一种兼具塑料加工性能与木材质感双重性能的新型复合材料。木塑复合材料的主要原材料中植物纤维含量通常高达50％以上，高含量植物纤维的加入将改变树脂基体的流变行为，使其黏度升高、流动性变差，最终导致加工困难。
用于生产型材的木塑复合材料，其植物纤维含量通常高达60％，传统的工艺多是通过平行双螺杆挤出机共混塑化，再通过风机破碎形成破碎料并用于型材的生产。但是这种工艺会造成严重粉尘逸散，严重影响生产环保，危害生产人员的身体健康。
目前已采用造粒的方式代替传统工艺，造粒装置可生产颗粒均匀、灰粉含量低的木塑复合材料颗粒，减少生产过程中灰尘，提升型材生产过程中颗粒喂料的稳定性与均匀性，提升制品生产效率与产合格率。然而，因为植物纤维的含水率通常高达10％，如通过加热设备进行烘干将直接导致生产成本过高，因此在造粒时通常是直接使用高含水率的植物纤维进行生产，这就导致木塑复合材料在挤出制粒过程中因水分过重容易发生挤出不稳定现象，且挤出料条会不定期断裂，甚止可能出现喷料现象。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种颗粒质地均匀、生产效率高的木塑复合材料稳定挤出造粒装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种木塑复合材料稳定挤出造粒装置，包括用于盛放塑化物料以备挤出的球形缸体，球形缸体内设有与球形缸体结构适配的挤压头，挤压头由驱动机构带动旋转，挤压头在与球形缸体缸壁对应的外周上绕设有迫使塑化物料朝球形缸体缸底挤压的螺旋部，缸底开设有至少一个出料孔，出料孔处设有用于切断挤出物料的切刀。
进一步地，挤压头上的螺旋部选用单头螺纹或多头螺纹中的任意一种。
进一步地，出料孔为多个且在缸底均匀分布，每个出料孔均垂直于缸底壁设置。
进一步地，球形缸体口部呈倒锥形结构。
进一步地，挤压头的驱动机构为电机。
进一步地，还包括向球形缸体投料的入料机构，入料机构包括依次相接的料斗、螺杆挤出机和模头，螺杆挤出机用于将混合的原材料均匀塑化，模头排料口对准球形缸体的口部。
更进一步地，螺杆挤出机为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或多螺杆挤出机中的任意一种。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
通过带螺旋部的挤压头与球形缸体配合对木塑复合材料熔体进行挤出，物料受挤压头施加的朝向缸底的集中挤压力，可实现木塑复合材料的高填充融合效果，最终在出料孔处顺利输出，生产过程稳定高效，出料颗粒质地均匀，材料氧化降解率低。
附图说明
图1为实施例1所述的木塑复合材料稳定挤出造粒装置的结构示意图(含球形缸体局部剖面图)。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
提供一种如图1所示的木塑复合材料稳定挤出造粒装置，其包括用于盛放塑化物料以备挤出的球形缸体1，球形缸体1内设有与球形缸体结构适配的挤压头2，挤压头2在与球形缸体缸壁对应的外周上绕设有迫使塑化物料朝球形缸体缸底挤压的螺旋部21，螺旋部即为围绕挤压头外周设置的螺纹，螺纹具有一定的高度和螺距，以便塑化物料能顺利被挤压输送至缸底；挤压头2由电机3带动旋转，挤压头2顶部和电机3之间连接驱动杆4，电机3控制驱动杆4转动进而带动挤压头2发生水平旋转，塑化物料随着挤压头2的旋转沿螺旋部21进入缸底，缸底开设有多个均匀分布的出料孔11，每个出料孔11均垂直于缸底壁设置，球形缸体下方在出料孔11对应位置处设有用于切断挤出物料的切刀5，切刀5为与球形缸体1缸底结构适配的Y形切刀，Y形切刀通过切刀电机6驱动来完成挤出物料的切断操作。
造粒装置还包括向球形缸体投入塑化物料的入料机构，入料机构包括依次相接的料斗7、螺杆挤出机8和模头9，料斗7垂直于螺杆挤出机8设置，模头9安装在螺杆挤出机8的挤出末端，螺杆挤出机8用于将混合的原材料均匀塑化，模头9排料口对准球形缸体1的口部，其中，球形缸体口部优选呈倒锥形结构12，此时口部为上大下小的敞口形式，可在同一时刻接纳更多塑化物料进入球形缸体。
挤压头上的螺旋部21可选用单头螺纹或多头螺纹中的任意一种，本实施例中为多头螺纹，可进一步提升挤出物料输送下压速度。
螺杆挤出机8为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或多螺杆挤出机中的任意一种。
本申请的造粒装置工作过程如下：将木塑复合材料原材料混合后放入料斗7中，随后这些物料在螺杆挤出机8的塑化挤出作用下通过模头9从其排料口挤出落入球形缸体1的倒锥形结构口部，之后这些塑化熔体物料在自重作用下依次进入挤压头2的螺旋部21内，随着挤压头2被电机3驱动旋转，塑化熔体物料被推动向下输送进入球形缸体1缸底并处在缸底与挤压头之间的间隙中，随着塑化熔体物料不断向缸底输送，这些物料同时又受挤压头施加的朝向缸底的集中挤压力，压力逐渐增加，最终塑化熔体物料通过各出料孔11平衡压出，Y形切刀则在切刀电机6的作用下旋转将从出料孔11挤出的物料均匀地切成颗粒，待颗粒冷却后即可进行包装入库。
经本申请造粒装置生产的木塑复合材料颗粒无需考虑植物纤维含水率高的问题，到达缸底的木塑复合材料具有高填充融合效果，且出料颗粒质地均匀，材料氧化降解率低，质量稳定，此外，造粒装置结构简单，操作便利，生产过程稳定高效，可进行大规模生产。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种木塑复合材料稳定挤出造粒装置，其特征在于，包括用于盛放塑化物料以备挤出的球形缸体，球形缸体内设有与球形缸体结构适配的挤压头，挤压头由驱动机构带动旋转，挤压头在与球形缸体缸壁对应的外周上绕设有迫使塑化物料朝球形缸体缸底挤压的螺旋部，挤压头与球形缸体缸底对应的底部不设置螺旋部；缸底开设有多个出料孔且多个出料孔在缸底均匀分布，出料孔处设有用于切断挤出物料的切刀；每个出料孔均垂直于缸底壁设置。
2.根据权利要求1所述的木塑复合材料稳定挤出造粒装置，其特征在于，挤压头上的螺旋部选用单头螺纹或多头螺纹中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的木塑复合材料稳定挤出造粒装置，其特征在于，球形缸体口部呈倒锥形结构。
4.根据权利要求1所述的木塑复合材料稳定挤出造粒装置，其特征在于，挤压头的驱动机构为电机。
5.根据权利要求1所述的木塑复合材料稳定挤出造粒装置，其特征在于，还包括向球形缸体投料的入料机构，入料机构包括依次相接的料斗、螺杆挤出机和模头，螺杆挤出机用于将混合的原材料均匀塑化，模头排料口对准球形缸体的口部。
6.根据权利要求5所述的木塑复合材料稳定挤出造粒装置，其特征在于，螺杆挤出机为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或多螺杆挤出机中的任意一种。
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