CN113878755B - 一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法，属于竹纤维复合型材制备技术领域，包括步骤S2筛分加工：利用筛分装置对混合颗粒进行筛分处理，筛分装置包括呈同心圆状分布的一级拼接筛分筒、二级拼接筛分管和余料导向拼接管，三者由内至外依次分布，且三者均包括上下两个部分，上下两个部分之间设置有零接触增补组件，一级拼接筛分筒内设置有筛分自动加速机构。该利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法，不仅可以提高纤维复合型材产品质量，同时可提高了竹纤维复合型材制备的效率，有效促进了竹纤维复合型材产品生产制备加工业的发展。

Description

一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法

技术领域

本发明涉及竹纤维复合型材制备技术领域，具体为一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法。

背景技术

我国是一个竹子大国，竹类植物资源丰富，竹子内含有丰富的竹纤维，竹纤维是一种有机的再生纤维素纤维，不仅具有良好的透气性、耐磨性等特性，同时具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭以及抗紫外线等功能，常见的被应用于纸巾、面料等产品上，其次也有一些被应用在各类复合型材上，但目前在竹纤维复合型材制备方面还存着诸多的缺点，抑制了复合型材产品生产制备效率以及质量的提升，相应的降低了竹产品整体的经营水平以及产品的市场竞争力。

现有的竹纤维复合型材制备加工过程主要是将竹纤维以及配方中的其他材料制成颗粒混合在一起然后经过熔融后进行成型加工，其中颗粒混合物大小的差异化程度是影响复合型材产品质量的重要因素之一，目前降低颗粒混合物大小差异化程度的主要措施之一是通过筛分装置对颗粒混合物进行筛分，但筛分的效率较低，进而直接降低了复合型材的制备加工效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法由以下具体技术手段所达成：包括包括如下步骤：

S1混合造粒：将竹纤维组合物的原料按照配比放入混合机中混合均匀得到混合物，然后利用造粒机将混合物制成混合颗粒，其中混合物配方以竹纤维为主要原料，其次还含有聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯以及聚烯烃树脂类中一种或两种以上的树脂、马来酸酐相容剂、润滑剂(润滑剂含硬脂锌、硬脂酸钙、脂质酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸铅)、抗老剂、抗氧化剂以及氧化铁类各色颜料；

S2筛分加工：利用筛分装置对S1中的混合颗粒进行筛分处理得到大小均匀的混合颗粒；

S3成型加工：通过挤出机对S2中大小均匀的混合颗粒进行加工处理，结合模具挤压制成所需规格的复合型材，挤出机的熔融温度设置在120℃-200℃之间；

上述步骤S2中所采用的筛分装置包括放置架，放置架上倾斜设置有呈同心圆状分布的一级拼接筛分筒、二级拼接筛分管和余料导向拼接管，三者由内至外依次分布，且三者的右端分别连接有转动环座，相邻转动环座之间连接有转换齿轮，转换齿轮转动连接在放置架上三者的左端分别连接有出料口，一级拼接筛分筒的右端活动连接有进料口，一级拼接筛分筒内设置有筛分自动加速机构，筛分自动加速机构上连接有筛分孔清理组件，一级拼接筛分筒、二级拼接筛分管和余料导向拼接管均包括上下两个部分，上下两个部分之间连接有弹性连接组件，且上下两个部分的外侧壁上分别设置有凸块，放置架上连接有与凸块配合使用的底部弧形限位块和顶部波形限制件。

优选技术方案一：所述筛分自动加速机构包括双圆盘限位座，双圆盘限位座上转动连接有转换杆，转换杆上对称连接有拨板耙，双圆盘限位座上固定连接有与转换杆配合使用的限制柱以及弹性承接板，进一步提高筛分的速度。

优选技术方案二：所述拨板耙15包括直板条，直板条数量不低于两个，且直板条间隙分布。

优选技术方案三：所述转换杆上滑动插接有与限制柱相对应的弹性缓冲件，转换杆远离双圆盘限位座的一端活动嵌接有滚珠，对转换杆和限制柱进行保护。

优选技术方案四：所述筛分孔清理组件包括刮板条，刮板条滑动插接在拨板耙远离双圆盘限位座的一端，刮板条靠近一级拼接筛分筒内侧壁的一侧上转动嵌接有刷辊，对一级拼接筛分筒的内壁进行清理。

优选技术方案五：所述弹性连接组件均匀连接在上下两个部分之间，且弹性连接组件包括连接杆和弹性复位件，连接杆固定连接在下半部分上，且连接杆滑动插接在上半部分上，弹性复位件设置在上半部分内与连接杆配合使用。

优选技术方案六：所述上下两个部分之间设置有零接触增补组件，零接触增补组件包括若干上弧形块和若干下弧形块，上弧形块和下弧形块以等间距的方式分别对应连接在上部分和下部分上，且二者依次交替穿插分布，保证筛分工作稳定顺利的进行，且机械损耗低。

本发明具备以下有益效果：1、该利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法通过一级拼接筛分筒、二级拼接筛分管、余料导向拼接管、转动环座、筛分自动加速机构、拨板耙以及零接触增补组件的组合作用，不仅可以提高纤维复合型材产品质量，同时可提高了竹纤维复合型材制备的效率，有效促进了竹纤维复合型材产品生产制备加工业的发展。

2、该利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法通过一级拼接筛分筒、二级拼接筛分管、转动换座、筛分自动加速机构、凸块、底部弧形限位块以及顶部波形限制件的组合作用，可持续保持高效的筛分状态，在提高筛分的速度的基础上，可对大流量的混合颗粒进行有效地筛分处理，具有筛分速度快、筛分效果好以及筛分效率高的优点。

3、该利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法通过筛分自动加速机构对聚集的混合颗粒进行持续的分散处理，提高了筛分过程中混合颗粒的活跃度，进一步提高了筛分的速度，且整个过程无需额外的耗能，具有节能环保以及分散效果好的优点。

4、该利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法通过零接触增补组件可保证筛分处理正常高效的进行，且不会产生摩擦类的机械损耗，同时具有结构简单的优点。

附图说明

图1为本发明流程图。

图2为本发明筛分装置整体结构示意图。

图3为本发明余料导向拼接管和转动换座结构示意图。

图4为本发明一级拼接筛分筒、二级拼接筛分管以及余料导向拼接管结构示意图。

图5为本发明凸块、底部弧形限位块和顶部波形限制件结构示意图

图6为本发明图5中A处的放大图

图7为本发明拨板耙与转换杆的连接关系结构示意图

图8为本发明筛分自动加速机构结构示意图

图9为本发明图8中B处的放大图

图10为本发明零接触增补组件状态变化图。

图中：1、放置架；2、一级拼接筛分筒；3、二级拼接筛分管；4、余料导向拼接管；5、转动环座；6、转换齿轮；7、出料口；8、进料口；9、筛分自动加速机构；91、双圆盘限位座；92、转换杆；93、限制柱；94、弹性承接板；10、筛分孔清理组件；101、刮板条；102、刷辊；11、弹性连接组件；111、连接杆；112、弹性复位件；12、凸块；13、底部弧形限位块；14、顶部波形限制件；15、拨板耙；16、弹性缓冲件；17、滚珠；18、零接触增补组件；181、上弧形块；182、下弧形块。

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。

请参阅图1-10，一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法，包括如下步骤：

S1混合造粒：将竹纤维组合物的原料按照配比放入混合机中混合，在混合的过程中，将温度设定在90℃-120℃之间，经过8-15分钟均匀得到混合物，然后利用造粒机将混合物制成混合颗粒，在造粒的过程中，造粒机的熔融温度设定为90℃-200℃之间，颗粒直径在3-8mm；

S2筛分加工：利用筛分装置对S1中的混合颗粒进行快速的筛分处理得到大小均匀的混合颗粒；

S3成型加工：通过挤出机对S2中大小均匀的混合颗粒进行加工处理，结合模具挤压制成所需规格的复合型材；

上述步骤S2中所采用的筛分装置包括放置架1，放置架1上倾斜设置有呈同心圆状分布的一级拼接筛分筒2、二级拼接筛分管3和余料导向拼接管4，三者由内至外依次分布，且三者的右端分别连接有转动环座5，相邻转动环座5之间啮合连接有转换齿轮6，三者的左端分别连接有出料口7，一级拼接筛分筒2的右端活动连接有进料口8，经过造粒机制成的混合颗粒由进料口8送入一级拼接筛分筒2，利用一级拼接筛分筒2快速的将混合颗粒中较大的颗粒筛分出来，其余混合颗粒通过筛分孔进入二级拼接筛分管3，利用二级拼接筛分管3快速的将其余混合颗粒中符合成型加工所需且大小均匀较高的颗粒筛分出来，剩余较小的混合颗粒通过相应的筛分孔进入余料导向拼接管4，并利用挤出机对二级拼接筛分管3内筛分出来的颗粒进行成型加工处理，一级拼接筛分筒2内设置有筛分自动加速机构9，通过筛分自动加速机构9在筛分处理的过程中对混合物颗粒进行分散处理，可有效提高筛分的速度，且筛分自动加速机构9上连接有筛分孔清理组件10，在分散混合颗粒的过程中，可对一级拼接筛分筒2的内侧壁进行刮蹭清理，预防混合物材料或者其他异物的累积附着影响筛分的速度，同时在一定范围内可对筛分孔内侧壁进行清理，一级拼接筛分筒2、二级拼接筛分管3和余料导向拼接管4均包括上下两个部分，上下两个部分之间连接有弹性连接组件11，且上下两个部分的外侧壁上分别设置有凸块12，放置架1上连接有与凸块12配合使用的底部弧形限位块13和顶部波形限制件14，且与一级拼接筛分筒2和二级拼接筛分管3上凸块12配合使用的顶部波形限制件14分别相对位于二者对应的顶部，相应的底部弧形限位块13分别相对位于二者对应的底部，与余料导向拼接管4上凸块12配合使用的顶部波形限制件14相对位于余料导向拼接管4的底部，相应的底部弧形限位块13则相对位于余料导向拼接管4的底部，一级拼接筛分筒2、二级拼接筛分管3和余料导向拼接管4同步转动的过程中，当凸块12经过顶部波形限制件14的时候带动与其连接的部分做震动运动，如图5所示，此时一级拼接筛分筒2和二级拼接筛分管3上与凸块12连接的部分相对位于另外一部分的上方，结合重力的作用，可快速顺利的将该部分上卡接附着的混合颗粒抖落，防止筛分孔堵塞降低筛分速度，与此同时相对位于下方的部分则作为主要的筛分部分在底部弧形限位块13的作用下保持相对静止的筛分状态，随着一级拼接筛分筒2和二级拼接筛分管3的转动，相应的上下两个部分依次轮流的重复前述的运动，使相应的上下两个部分当相对位于下方作为主要筛分部的时候，可持续保持高效的筛分状态，与现有筛分装置在筛分过程中通过震动提高筛分速度的技术相比，不仅可以持续的保持高效快速的筛分状态，提高筛分的速度，同时可对大流量的混合颗粒进行有效地筛分处理，具有筛分速度快、筛分效果好以及筛分效率高的优点。

参阅图4、图7和图8，筛分自动加速机构9包括双圆盘限位座91，双圆盘限位座91包括两个圆盘，圆盘对称设置且通过中心轴固定连接在一起，双圆盘限位座91上转动连接有转换杆92，转换杆92转动套接在中心轴上，对称的圆盘之间固定连接有与转换杆92配合使用的限制柱93，且对称的圆盘之间滑动连接有与转换杆92配合使用弹性承接板94，弹性承接板94包括承接板和弹簧件，弹簧件的一端固定连接在圆盘之间，另一端固定连接在承接板上，承接板滑动连接在圆盘之间，转换杆92上对称连接有拨板耙15，拨板耙15包括直板条，直板条数量不低于两个，且直板条间隙分布，在双圆盘限位座91随着一级拼接筛分筒2的转动而转动的过程中，首先在限制柱93的限制下降转换杆92带动最高点的位置，当经过最高点时，转换杆92在重力的作用下沿着中心轴快速的向下转动，在弹性承接板94以及转换杆92所受重力的作用下，转换杆92做转动幅度递减的往复摆动运动，在往复摆动的过程中带动其上的拨板耙15对聚集的混合颗粒进行持续的分散处理，同时提高了筛分过程中混合颗粒的活跃度，进一步提高了筛分的速度，且整个过程无需额外的耗能，具有节能环保以及分散效果好的优点，在上述的转换杆92转动的过程中，根据实际的需要可通过在转换杆92上增加配重来改变转换杆92转动的速度和强度，且筛分自动加速机构9可以为多组，均匀的设置在一级拼接筛分筒2，同时相邻的两组呈错开状分布。

参阅图8，转换杆92上滑动插接有与限制柱93相对应的弹性缓冲件16，在转换杆92转动的过程中，通过弹性缓冲件16对转换杆92和限制柱93进行保护，防止二者剧烈的撞击在一起而发生损伤降低使用寿命，转换杆92远离双圆盘限位座91的一端活动嵌接有滚珠17。

参阅图7和图9，筛分孔清理组件10包括刮板条101，刮板条101滑动插接在拨板耙15远离双圆盘限位座91的一端，刮板条101靠近一级拼接筛分筒2内侧壁的一侧上转动嵌接有刷辊102，在转换杆92带动拨板耙15转动的过程中，拨板耙15同步的带动刮板条101对一级拼接筛分筒2的内侧壁进行刮蹭清理，同时在刮板条101转动的过程中，其上的刷辊102不仅可以对刮蹭清理后的内侧壁进行清扫，同时再经过筛分孔的时候，利用刷辊102上的刷毛对相应范围内的筛分孔壁进行清理，可有效预防和处理混合物材料或者其他异物在一级拼接筛分筒2内累积附着影响筛分速度。

参阅图5和图6，弹性连接组件11均匀连接在上下两个部分之间，且弹性连接组件11包括连接杆111和弹性复位件112，连接杆111固定连接在下半部分上，且连接杆111滑动插接在上半部分上，弹性复位件112设置在上半部分内与连接杆111配合使用。

参阅图4和图10，上下两个部分之间设置有零接触增补组件18，零接触增补组件18包括若干上弧形块181和若干下弧形块182，上弧形块181和下弧形块182以等间距的方式分别对应连接在上部分和下部分上，且二者依次呈交替穿插分布，如图10所示，在交替穿插分布的时候，相邻的上弧形块181和下弧形块182之间有一定的间隙，当上下两个部分相对连接在一起的时候，上弧形块181和下弧形块182重合在一起形成一个过渡弧面供混合颗粒经过，当上下两个部分做相对分开运动的时候，上弧形块181和下弧形块182随之做向背的错开运动，此时上弧形块181和下弧形块182形成一个短波浪形面供混合颗粒经过，利用短波浪形面对上下两个部分分开时产生的间隙进行遮挡，避免混合颗粒进入间隙中影响相应部分的震动运动，保证筛分处理正常高效的进行，同时上弧形块181和下弧形块182之间无任何接触，不会产生摩擦损耗，且具有结构简单的优点。

一级拼接筛分筒2上的转动环座5连接在外部驱动装置上，在工作的过程中，利用外部驱动装置带动该转动环座5转动，该转动环座5在转动的过程中同步的带动一级拼接筛分筒2转动，与此同时该转动环座5通过啮合连接的转换齿轮6带动二级拼接筛分管3上的转动环座5转动，二级拼接筛分管3上的转动环座5在带动二级拼接筛分管3转动的同时，通过啮合连接的转换齿轮6带动余料导向拼接管4上的转动环座5转动，进而同步的带动余料导向拼接管4转动，利用一级拼接筛分筒2将造粒机制成的混合颗粒中的大颗粒筛分出来，利用二级拼接筛分管3将混合颗粒中符合成型加工所需且大小均匀较高的颗粒筛分出来，在筛分的过程中，利用筛分自动加速机构9对聚集的混合颗粒进行持续的分散处理，同时提高了筛分过程中混合颗粒的活跃度，进一步提高了筛分的速度，之后利用挤出机对二级拼接筛分管3内筛分出来的颗粒进行成型加工处理，通过提高筛分的速度以及效率，在提高纤维复合型材产品质量的基础上，进一步提高了竹纤维复合型材制备的效率，且与现有的筛分装置相比，不仅可以持续的保持高效快速的筛分状态，同时可对大流量的混合颗粒进行有效地筛分处理，具有筛分速度快、筛分效果好以及筛分效率高的优点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1混合造粒：将竹纤维组合物的原料按照配比放入混合机中混合均匀得到混合物，然后利用造粒机将混合物制成混合颗粒；

S2筛分加工：利用筛分装置对S1中的混合颗粒进行筛分处理得到大小均匀的混合颗粒；

S3成型加工：通过挤出机对S2中大小均匀的混合颗粒进行加工处理，结合模具挤压制成所需规格的复合型材；

上述步骤S2中所采用的筛分装置包括放置架（1），放置架（1）上倾斜设置有呈同心圆状分布的一级拼接筛分筒（2）、二级拼接筛分管（3）和余料导向拼接管（4），三者由内至外依次分布，且三者的右端分别连接有转动环座（5），相邻转动环座（5）之间连接有转换齿轮（6），三者的左端分别连接有出料口（7），一级拼接筛分筒（2）的右端活动连接有进料口（8），一级拼接筛分筒（2）内设置有筛分自动加速机构（9），筛分自动加速机构（9）上连接有筛分孔清理组件（10），一级拼接筛分筒（2）、二级拼接筛分管（3）和余料导向拼接管（4）均包括上下两个部分，上下两个部分之间连接有弹性连接组件（11），且上下两个部分的外侧壁上分别设置有凸块（12），放置架（1）上连接有与凸块（12）配合使用的底部弧形限位块（13）和顶部波形限制件（14）；

所述筛分自动加速机构（9）包括双圆盘限位座（91），双圆盘限位座（91）上转动连接有转换杆（92），转换杆（92）上对称连接有拨板耙（15），双圆盘限位座（91）上固定连接有与转换杆（92）配合使用的限制柱（93）以及弹性承接板（94）；

所述拨板耙（15）包括直板条，直板条数量不低于两个，且直板条间隙分布。

2.根据权利要求1所述的一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法，其特征在于：所述转换杆（92）上滑动插接有与限制柱（93）相对应的弹性缓冲件（16），转换杆（92）远离双圆盘限位座（91）的一端活动嵌接有滚珠（17）。

3.根据权利要求1所述的一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法，其特征在于：所述筛分孔清理组件（10）包括刮板条（101），刮板条（101）滑动插接在拨板耙（15）远离双圆盘限位座（91）的一端，刮板条（101）靠近一级拼接筛分筒（2）内侧壁的一侧上转动嵌接有刷辊（102）。

4.根据权利要求1所述的一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法，其特征在于：所述弹性连接组件（11）均匀连接在上下两个部分之间，且弹性连接组件（11）包括连接杆（111）和弹性复位件（112），连接杆（111）固定连接在下半部分上，且连接杆（111）滑动插接在上半部分上，弹性复位件（112）设置在上半部分内与连接杆（111）配合使用。

5.根据权利要求1所述的一种利用竹纤维组合物挤出复合型材的制备方法，其特征在于：所述上下两个部分之间设置有零接触增补组件（18），零接触增补组件（18）包括若干上弧形块（181）和若干下弧形块（182），上弧形块（181）和下弧形块（182）以等间距的方式分别对应连接在上部分和下部分上，且二者依次交替穿插分布。

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