CN201020842Y - 一种木塑复合材料注塑成型机 - Google Patents

Abstract

一种木塑复合材料注塑成型机，其特征是：包括螺杆挤出机、储料装置和模具装置；所述的螺杆挤出机的出口与所述的储料装置相通相连，储料装置的出口与模具装置中的模具相通连。所述的螺杆挤出机是平行同向双螺杆挤出机。所述的平行同向双螺杆挤出机包括机筒(6)和位于机筒内的2支平行同向旋转的螺杆(8)，螺杆的长径比为38－40比1，机筒(6)由10节组成，其中有3－4节设有排气口(7)。本实用新型木塑复合材料注塑成型机能在混炼过程中进行闪蒸排气，彻底脱水，以一步法直接将植物纤维与塑料注塑成型，节省了能耗，减少了加工工序，提高制品质量，提高了木塑制品加工技术的水平。

Description

一种木塑复合材料注塑成型机

技术领域

本实用新型涉及木塑复合材料的成型加工设备，尤其是一种以一步法加工的木塑复合材料注塑成型机。

背景技术

随着循环经济理论的提出和实践，木塑复合材料作为农林废弃物资源化的环境友好材料，日益受到人们的重视，迅速在国内外成为专门行业，而且成为发展最快的行业之一。其成型方法也迅速由挤出成型发展到注塑成型。由于木塑复合技术最初衍生于塑料行业中的填充改性技术，当时人们把木粉(植物纤维)象无机填料一样填充于塑料(包括废塑料)当中，虽然木塑材料的流变性能与塑料大不相同，但仍然勉强借用普通塑料机械进行了这项工作。挤出成型的状况如此，注塑成型也是如此。只不过分成二步法，第一步先混合挤出，造出注塑成型用专用料，第二步用普通注塑机注塑成型。由于注塑成型工艺是高温、高压、高流动成型，其加工温度往往高出挤出成型20℃-40℃以上。所以出现了三种问题难以解决：一是物料中的木醋酸、水份、低挥份难以排除干净，这些成份在注塑过程中的高温下化为气浪，冲击在膜腔壁和制品的表面上，轻则形成斑纹，重则造成缺陷。如不进行表面处理，就生产不出合格产品；二是普通塑料挤出机在造粒挤出中的混炼能力往往不够或不当，不够则不能把木塑两相混为一体，出现两相分离；不当则常使植物纤维焦糊碳化，物料的初始性能无法保持到最终产品；三是能耗问题，其第一步混炼挤出造粒过程就是一个由加热塑化到冷却定型的过程，而第二步注塑成型又再次重复这个过程，形成了一个“M”型的升温→冷却→再升温→再冷却的耗能曲线。

近年随着木材加工化学技术的引入，木质纤维在复合材料中已不在被看成是只能碳化而不能塑化的填充料，其主要成份如纤维素、半纤维素、木质素、树脂等都是天然高分子材料。在酸性或碱性溶液的引发下，都可以产生大量中间体，从而表现出一定塑性。此项技术与原塑料填充改性技术相结合，使木塑复合材料技术进入了一个新的阶段。但由于引发剂水溶液大量(20-30％)注入，更加剧了前述水份和低挥份的脱除困难问题。因之，普通塑料机械满足不了新一代木塑复合材料的注射成型的脱水和混炼需求。原料的多元化和设备的专业化已成为当前主要课题，木塑复合材料的主要成型方法之一的注塑成型，已是首当其冲。

实用新型内容

本实用新型的目的是开发木塑复合材料注塑成型机，它能在混炼过程中进行闪蒸排气，彻底脱水，以一步法(即加热、冷却)直接将植物纤维与塑料注塑成型，节省了能耗，减少了加工程序，保证制品质量，提高了木塑加工的技术水平。

本实用新型的目的是通过以下方法来达到的：

一种木塑复合材料注塑成型机，其特征是：包括螺杆挤出机、储料装置和模具装置；所述的螺杆挤出机的出口与所述的储料装置相通相连，储料装置的出口与模具装置中的模具相通连。

所述的螺杆挤出机是平行同向双螺杆挤出机。

所述的平行同向双螺杆挤出机包括机筒和位于机筒内的2支平行同向旋转的螺杆，螺杆的长径比为38-40∶1，机筒由10节组成，其中有3-4节设有排气口，用于混炼、排气。

所述的储料装置包括柱塞、驱动缸、储料缸，柱塞的下端位于中，上端位于驱动缸中，上端端部装有活塞。

所述的挤出机的机筒的出口与储料装置的缸腔相通连，在所述的通连处，设有单向阀。

本实用新型采用一台针对木塑复合材料加工特点而设计的平行同向双螺杆挤出机，由所述的挤出机向柱塞式储料缸输送物料，由驱动缸(油缸或气缸)控制所述的柱塞向模具中注射物料，形成制品。

用包括木粉(或草纤维)与塑料的配混料，通过加料口进入平行同向双螺杆挤出机内时，受到组合螺杆和机筒、排气口以混熔→排气→混炼→排气→混炼→排气→混炼→排气→增压挤出的加工程序，连续闪蒸排气，脱去水份和混炼塑化。塑化均匀的物料从挤出机的出口被送入到柱塞式储料缸中，在计量状态下被柱塞注射进入闭合的模具中，在开模机构的作用下，脱模取出制品。如此，一步完成了由木塑配混到木塑复合材料的注塑成型。

与现有技术相比，本实用新型省去烘干、脱水、造粒等多道工序，在混炼塑化的同时，完成闪蒸排气，除去水份，木醋酸气体和低挥份。适当的混炼在将木塑两相结合成一体时，以塑化均匀的状态，被柱塞注塑成型。由于保护了植物纤维免遭焦糊碳化，故能将物料的初始性能完整地保留到最终产品。本实用新型将原“M”形控温曲线，即加热→冷却→再加热→再冷却的工艺过程简化成“n”形控温曲线，即加热→冷却。

综上所述，本实用新型木塑复合材料注塑成型机能在混炼过程中进行闪蒸排气，彻底脱水，以一步法直接将植物纤维与塑料注塑成型，节省了能耗，减少了加工工序，提高制品质量，提高了木塑制品加工技术的水平。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中的A-A剖面放大图。

图中代号说明

1驱动电机    2变速箱    3喂料装置    4料斗

5进料口      6机筒      7排气口      8双螺杆

9单向阀      10储料缸   11柱塞       12驱动缸

13分流装置   14喷嘴     15静模靠板   16动模靠板

17模具驱动缸 18动模     19静模       20导轨

具体实施方式

图1为本实用新型木塑复合材料注塑成型机的结构示意图。包括螺杆挤出机、储料装置10和模具装置；所述的螺杆挤出机的出口与所述的储料装置10相通相连，储料装置10的出口与模具装置中的动模18、静模19相通连。

所述的螺杆挤出机是平行同向双螺杆挤出机。

如图2，所述的平行同向双螺杆挤出机包括2支平行而同向旋转的螺杆8，该螺杆8位于机筒6中，其长径比为38-40∶1。机筒6有4个排气口7，用于混炼、排气。所述的储料装置10包括柱塞11、驱动缸12、储料缸10A，柱塞11的下端位于储料缸10A中，上端位于驱动缸12中，上端端部装有活塞12A。活塞12A位于驱动缸(采用油缸)12中，驱动缸12从两端进、排驱动液，以驱动该活塞12A，并驱动该柱塞11向动、静模18、19中进行注塑。

所述的挤出机的机筒6的出口与储料装置10的缸腔10A相通连；在所述的通连处，设有单向阀9，以免注塑时，物料向挤出机的机筒6中回流。

所述的模具装置包括静模靠板15、动模靠板16、模具驱动缸17、动模18、静模19、导轨20；动模18装在动模靠板16上，静模19固定在静模靠板15上，动模靠板16在模具驱动缸17的驱动下，可沿导轨20横向移动，以开合该模具。

其工作过程是：在驱动电机1启动下，螺杆8开始运转。当植物纤维与塑料及加工助剂的配混物进入料斗4后，被计量的喂料装置3定量地通过进料口5加入到机筒6和双螺杆8中，受到双螺杆8和机筒6及排气口7连续地排气混炼，物料中的水份、木醋酸气体、低挥份等在混炼温度下被从各机筒6上的四个排气孔7中闪蒸排出。塑化均匀的物料在完成木塑两相界面结合后，通过单向阀9被挤入储料缸10A中，然后被柱塞11(经驱动缸12的驱动)向下压挤，通过分流装置13和喷嘴14注射进入闭合的动模18和静模19的型腔之中成型。最后，在模具驱动缸17的作用下，脱模取出制品，完成由木塑配混料到木塑复合制品的一步注塑成型。由于由单向阀9的存在，所以柱塞11下压注射时，物料不会向挤出机的机筒6中回流。

Claims (5)

1.一种木塑复合材料注塑成型机，其特征是：包括螺杆挤出机、储料装置和模具装置；所述的螺杆挤出机的出口与所述的储料装置相通相连，所述的储料装置的出口与模具装置中的模具相通连。

2.根据权利要求1所述的木塑复合材料注塑成型机，其特征是：所述的螺杆挤出机是平行同向双螺杆挤出机。

3.根据权利要求2所述的木塑复合材料注塑成型机，其特征是：

所述的平行同向双螺杆挤出机包括机筒(6)和位于机筒内的2支平行同向旋转的螺杆(8)，螺杆的长径比为38-40比1，机筒(6)由10节组成，其中有3-4节设有排气口(7)。

4.根据权利要求1所述的木塑复合材料注塑成型机，其特征是：所述的储料装置(10)包括柱塞(11)、驱动缸(12)、储料缸(10A)；柱塞(11)的下端位于储料缸(10A)中，上端位于驱动缸(12)中，上端端部装有活塞(12A)。

5.根据权利要求4所述的木塑复合材料注塑成型机，其特征是：所述的挤出机的机筒(6)的出口与储料装置(10)的缸腔(10A)相通连，在所述的通连处，设有单向阀(9)。

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