CN215203373U - 复合材料的生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合材料的生产设备，复合材料的生产设备包括：挤出装置，渐压管道，挤出装置包括挤出模头，挤出模头内设置有内部中空的挤出口模，挤出口模的端面呈矩形；定型装置，定型装置设置于挤出模头的出料侧。由此，通过在挤出模头的进料侧设置渐压管道，可以使挤出模头中的压力远大于挤出机中的压力，同时将挤出口模的端面设置成矩形，可以使制备出来的PET泡沫复合材料在各个方向上同性，这样不仅可以降低PET泡沫复合材料的加工难度，无需后段热合与切割便可以直接使用PET泡沫复合材料，可以降低PET泡沫复合材料的加工成本，而且还可以增加PET泡沫复合材料的密度稳定性。

Description

复合材料的生产设备

技术领域

本实用新型涉及复合材料的生产技术领域，尤其是涉及一种复合材料的生产设备。

背景技术

PET泡沫作为优异的工程塑料，因其具有优异的机械性、保温性、耐候性、耐水性等，所以被广泛应用于风力发电、交通运输、建材等领域。

在相关技术中，主流的PET泡沫的加工生产工艺选用超临界挤出发泡工艺，该工艺中的挤出模头选用条状挤出模头，条状挤出模头对PET泡沫进行发泡并且挤压后使PET泡沫粘合在一起，使PET泡沫形成各向异性结构，各向异性的PET泡沫在横向上性能明显优异于在纵向及竖向上的性能，为了满足下游客户使用，各向异性的PET泡沫需要进行热合后再进行切割，并把PET泡沫的横向用于承重，这样不仅增加了工艺流程，增加了生产难度，降低了生产效率，而且各向异性的PET泡沫性能相对较差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种复合材料的生产设备，该复合材料的生产设备可以直接生产出各向同性的PET泡沫复合材料，不仅可以提升PET泡沫复合材料的性能，而且可以简化生产。

根据本实用新型的复合材料的生产设备，包括：挤出装置，所述挤出装置包括挤出模头，所述挤出模头内设置有内部中空的挤出口模，所述挤出口模的端面呈矩形；定型装置，所述定型装置设置于所述挤出模头的出料侧。

由此，通过将挤出模头中的挤出口模的端面设置成矩形，可以使制备出来的PET泡沫复合材料在各个方向上同性，这样不仅可以降低PET泡沫复合材料的加工难度，无需后段热合与切割便可以直接使用PET泡沫复合材料，可以降低PET泡沫复合材料的加工成本，而且还可以增加PET泡沫复合材料的密度稳定性，相较于各个方向异性的PET泡沫复合材料，各向同性PET泡沫复合材料的性能更为优异。

在本实用新型的一些示例中，所述挤出装置包括渐压管道，所述渐压管道设置于所述挤出模头的进料侧，所述渐压管道内部呈半弧形，所述渐压管道的中间部分管径最小。

在本实用新型的一些示例中，所述挤出口模整体呈长方体状。

在本实用新型的一些示例中，所述挤出口模的内部中空且形成有第一空腔，所述第一空腔内具有发泡空间。

在本实用新型的一些示例中，所述挤出模头的内部开设有朝向一侧敞开的第二空腔，所述挤出口模嵌设于所述第二空腔内且与所述第二空腔的内壁紧密贴合。

在本实用新型的一些示例中，所述挤出口模与所述第二空腔朝向同一侧敞开设置，所述挤出口模的敞开侧与所述第二空腔的敞开侧平齐；和/或所述挤出口模的敞开侧凸出于所述第二空腔的敞开侧。

在本实用新型的一些示例中，所述挤出口模为多个，所述多个挤出口模在所述挤出模头上均匀间隔分布；或所述挤出口模为一个且开设于所述挤出模头的中部。

在本实用新型的一些示例中，所述挤出装置还包括：挤出机，所述挤出机具有连接头，所述挤出模头连接于所述连接头处。

在本实用新型的一些示例中，所述复合材料的生产设备还包括：牵引装置，所述牵引装置设置于所述定型装置的出料侧。

在本实用新型的一些示例中，所述定型装置与所述牵引装置间隔设置；和/或所述定型装置和所述牵引装置为一体制成。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的复合材料的挤出装置的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的挤出模头和挤出口模的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的挤出模头和PET泡沫复合材料的示意图。

附图标记：

100-生产设备；

10-挤出装置；11-挤出模头；12-挤出口模；123-第一空腔；14-发泡空间；15-挤出机；16-连接头；17-渐压管道；

20-PET泡沫复合材料；30-定型装置。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的一种复合材料的生产设备100。复合材料可以为PET泡沫复合材料20。

结合图1和图2所示，根据本实用新型实施例的一种复合材料的生产设备100可以包括：挤出装置10和定型装置30，其中，挤出装置10可以主要包括挤出模头11，挤出模头11内设置有内部中空的挤出口模12，熔融状态的PET物料可以进入挤出口模12中，并且通过在挤出口模12中加入相应的发泡剂，可以使PET物料内部产生气泡，并且发生膨胀，由于挤出口模12的空间限制，挤出口模12将限制PET物料的无限膨胀，从而挤出口模12内可以初步形成PET泡沫复合材料20，将挤出口模12的端面设置成矩形，可以使初步形成的PET泡沫复合材料20在各个方向上同性，即初步形成的PET泡沫复合材料20在横向、纵向以及竖向上的压缩强度相差较小甚至相同。

如此设置，相较于传统挤出模头中采用条形状的挤出口模制造出各个方向异性的PET泡沫复合材料20，采用本实用新型的挤出口模12，不仅可以增加PET泡沫复合材料20的密度稳定性，可以优化PET泡沫复合材料20的性能，而且由于PET泡沫复合材料20在在横向、纵向以及竖向上同性，将横向、纵向以及竖向中的任何一个方向上的PET泡沫复合材料20用于载重均可以满足需求，所以在初步形成的PET泡沫复合材料20从挤出口模12中出来后，无需再对PET泡沫复合材料20进行热合与切割以供下游的客户使用，这样可以简化生产流程，从而可以降低生产成本，可以提升复合材料的生产设备100的可靠性。

另外，在挤出口模12中形成初步的PET泡沫复合材料20的过程中，可以增加挤出口模12中的压力，以及增加发泡剂的剂量，以进一步地确保初步形成的PET泡沫的各向同性。其中，发泡剂的剂量可以优选为3％-5％。

定型装置30设置于挤出模头11的出料侧。具体地，由于初步形成的PET泡沫复合材料20依然处于相对熔融的状态，在从挤出口模12中出来后的状态不稳定，如果仅仅使其自然冷却，那么相对熔融的状态下PET泡沫复合材料20的形状将在冷却过程中发生不可控的改变，成型之后的PET泡沫复合材料20将不满足需求，所以将定型装置30设置在挤出模头11的出料侧，这样初步形成的PET泡沫复合材料20从挤出口模12中出来后，便可以直接进入定型装置30中进行定型处理，这样不仅可以保证制备出的PET泡沫复合材料20的形状以及结构的稳定性，而且这样定型速度较快，可以提升生产效率，从而可以进一步地提升复合材料的生产设备100的可靠性。其中，定型装置30采用的定型方式可以为冷却定型，但不限于此，此处不作限定。

由此，通过将挤出模头11中的挤出口模12的端面设置成矩形，可以使制备出来的PET泡沫复合材料20在各个方向上同性，这样不仅可以降低PET泡沫复合材料20的加工难度，无需后段热合和切割便可以直接使用PET泡沫复合材料20，可以降低PET泡沫复合材料20的加工成本，而且还可以增加PET泡沫复合材料20的密度稳定性，相较于各个方向异性的PET泡沫复合材料20，各向同性PET泡沫复合材料20的性能更为优异。

结合图1所示，挤出装置10还可以主要包括渐压管道17，渐压管道17设置于挤出模头11的进料侧，渐压管道17内部呈半弧形，渐压管道17的中间部分管径最小。具体地，将渐压管道17内部设置成半弧形，渐压管道17靠近挤出模头11的一端为出料端，渐压管道17远离挤出模头11的一端为进料端，熔融状态的PET物料从进料端流到到中间的过程中，渐压管道17的管径逐渐减小，导致渐压管道17中的压力逐渐增大，这样可以使渐压管道17对熔融状态的PET物料的压力逐渐增大，

如此设置，这样可以在增大对熔融状态的PET物料的压力，使生产制造出的PET泡沫复合材料20的性能更佳的前提下，使渐压管道17对熔融状态的PET物料施加的压力为逐渐增大，具有一定的缓冲作用，可以防止压力陡然增大，影响PET物料的性能。另外，这样还可以对PET物料的流动起到导向的作用，可以使生产设备100的生产过程更加稳定持续，从而可以提升生产设备100的可靠性。

进一步地，在熔融状态的PET物料从渐压管道17的中间流到到出料端的过程中，渐压管道17的管径逐渐增大，这样可以使渐压管道17的管径对熔融状态的PET泡沫的压力逐渐降低，这样可以进一步地方便PET物料从渐压管道17中的流出，从而可以进一步地提升生产设备100的可靠性。

结合图2和图3所示，挤出口模12整体呈长方体状。具体地，在挤出口模12的端面为矩形的基础上，使挤出口模12整体呈长方体状，这样可以进一步地确保初步形成的PET泡沫复合材料20各个方向上同性，不仅可以进一步地增加PET泡沫复合材料20的密度稳定性，可以优化PET泡沫复合材料20的性能，而且还可以简化生产流程。

结合图2所示，挤出口模12的内部中空，并且形成有第一空腔13，第一空腔13内具有发泡空间14。具体地，熔融状态的PET物料可以容置于第一空腔13，并且可以向第一空腔13内加入发泡剂，熔融状态的PET物料和发泡剂发生化学反应，可以在第一空腔13内的发泡空间14进行发泡，这样不仅可以保证整个发泡过程的稳定，而且还可以保证发泡过程的相对独立，防止发泡过程被干涉，从而可以进一步地提升发泡的可靠性。

结合图2和图3所示，挤出模头11的内部开设有朝向一侧敞开的第二空腔，挤出口模12嵌设于第二空腔内，并且与第二空腔的内壁紧密贴合。具体地，通过将挤出口模12镶嵌设置于挤出模头11内的第二空腔中，并且使挤出口模12与第二空腔的内壁紧密贴合，这样不仅可以使挤出口模12充分利用第二空腔内的空间，可以避免第二空腔内的空间被浪费，而且还可以提升挤出口模12在第二空腔内安装设置的稳定性与牢固性。

结合图2和图3所示，挤出口模12与第二空腔朝向同一侧敞开设置，挤出口模12的敞开侧与第二空腔的敞开侧平齐，和/或挤出口模12的敞开侧凸出于第二空腔的敞开侧。具体地，在挤出模头11朝向一侧敞开的前提下，可以使挤出口模12与第二空腔朝向同一侧敞开设置，这样在PET泡沫复合材料20在完成发泡后，可以快速方便地从挤出口模12的敞开一侧出来，挤出模头11与挤出口模12均不会对其产生阻碍，这样可以在保证PET泡沫复合材料20发泡稳定的前提下，保证PET泡沫复合材料20后续的生产，可以进一步地简化PET泡沫复合材料20的生产制造。

一种可选地，挤出口模12的敞开侧与第二空腔的敞开侧平齐，这样可以保证从挤出口模12中出来的PET泡沫复合材料20与第二空腔的内壁发生接触，从而在第二空腔的内壁上发生残留，这样不仅可以防止PET泡沫复合材料20不必要的浪费，而且还可以提升挤出装置10的可靠性。

另一种可选地，挤出口模12的敞开侧凸出于第二空腔的敞开侧，如此设置，挤出口模12的敞开侧可以伸入下一生产流程的相应部件中，从挤出口模12内出来的PET泡沫复合材料20将直接进入下一生产流程的相应部件中，这样不仅可以防止PET泡沫复合材料20在传递过程中发生泄露，而且还可以防止传输过程较长，PET泡沫复合材料20的结构与性能发生不可控的改变，这样可以进一步地提升复合材料的生产设备100的可靠性。

进一步地，可以根据复合材料的生产设备100的结构布局以及具体地的工艺需求选择性地将挤出口模12的敞开侧设置地与第二空腔的敞开侧平齐，或凸出于第二空腔的敞开侧，这样可以提升挤出口模12的适用性。

结合图3所示，多个挤出口模12在挤出模头11上均匀间隔分布，或挤出口模12为一个，并且开设于挤出模头11的中部。具体地，可以根据对PET泡沫复合材料20的尺寸的具体需求、挤出模头11的尺寸以及具体地工艺需求选择性地将挤出口模12设置为多个或一个，这样可以提升挤出口模12应用在挤出模头11上的适用性。

结合图1和图2所示，挤出装置10还可以主要包括：挤出机15，挤出机15具有连接头16，挤出模头11连接于连接头16处。具体地，挤出机15可以将PET物料熔融并且充分混合，同时可以使PET物料达到规定的成型温度并且温度分布均匀，无过热分解现象，可以使PET物料具有较好的可塑性。进一步地，被挤出机15处理过、可塑的PET物料通过连接头16进入挤出模头11内的挤出口模12，在挤出口模12中进行发泡，经过挤出机15的处理才能保证加入发泡剂后可以正常发泡，这样可以提升挤出机15的可靠性。其中，挤出机15可以为单螺旋挤出机15，也可以为双螺旋挤出机15。

其中，在PET物料从挤出机15流出后，需要先通过渐压管道17，再进入到挤出模头11中，这样可以使挤出模头11中的压力远大于挤出机15中的压力，从而可以进一步地提升从挤出模头11中生产制造出的PET泡沫复合材料20的性能。其中，挤出机15中的压力可以为10bar，挤出模头11中的压力可以为20bar。

复合材料的生产设备100还包括：牵引装置，牵引装置设置于定型装置30的出料侧。具体地，通过将牵引装置设置在定型装置30的出料侧，牵引装置不仅可以对定型装置30中定型成功的PET泡沫复合材料20提供牵引力，使其从定型装置30中快速顺畅地出来，而且牵引装置还可以选择性地给予挤出口模12中初步成型的PET泡沫复合材料20少量的牵引力，以帮助初步成型的PET泡沫复合材料20从挤出口模12中出来，这样可以保证整个生产流程的顺畅性，从而可以提升复合材料的生产设备100的可靠性。

定型装置30与牵引装置间隔设置，和/或定型装置30和牵引装置为一体制成。具体地，可以根据牵引装置和定型装置30具体地结构、生产设备100的成本以及具体地工艺需求选择性地将牵引装置与定型装置30间隔设置，或将定型装置30和牵引装置一体制成，这样可以提升牵引装置和定型装置30的适用性。其中，当牵引装置和定型装置30一体制成时，定型装置30处于牵引装置靠近挤出装置10的一侧，这样可以方便从挤出装置10中出来的PET泡沫复合材料20进入定型装置30。

复合材料的生产设备100还可以主要包括：用于输送复合材料的输送装置，输送装置设置于挤出装置10和定型装置30之间，以及定型装置30和牵引装置之间。具体地，通过将输送装置设置在挤出装置10和定型装置30之间，将输送装置设置在定型装置30和牵引装置之间，可以使输送装置将PET泡沫复合材料20快速顺畅地在挤出装置10和定型装置30之间，以及定型装置30和牵引装置之间进行输送，从而可以提升生产设备100的可靠性。

在本实用新型的另一种实施例中，还可以通过增加向挤出口模12中通入的发泡剂的剂量，以使熔融状态的PET物料内产生更多的气泡，如此，更多的气泡进行相互挤压，可以使气泡之间更加致密均匀，从而也可以使制备出的PET泡沫复合材料20各向同性，不仅可以优化PET泡沫复合材料20的性能，而且还可以简化PET泡沫复合材料20的生产。

在本实用新型的再一种实施例中，初步形成的PET泡沫复合材料20在从挤出口模12中出来的过程中，可以主要通过后段的推送力来实现牵引，牵引装置可以根据情况只提供少量的力进行牵引，甚至不向初步形成的PET泡沫复合材料20提供牵引力，这样也可以使制备出的PET泡沫复合材料20各向同性，不仅可以优化PET泡沫复合材料20的性能，而且还简化PET泡沫复合材料20的生产。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种复合材料的生产设备，其特征在于，包括：

挤出装置，所述挤出装置包括挤出模头，所述挤出模头内设置有内部中空的挤出口模，所述挤出口模的端面呈矩形；

定型装置，所述定型装置设置于所述挤出模头的出料侧。

2.根据权利要求1所述的复合材料的生产设备，其特征在于，所述挤出装置包括渐压管道，所述渐压管道设置于所述挤出模头的进料侧，所述渐压管道内部呈半弧形，所述渐压管道的中间部分管径最小。

3.根据权利要求1所述的复合材料的生产设备，其特征在于，所述挤出口模整体呈长方体状。

4.根据权利要求1所述的复合材料的生产设备，其特征在于，所述挤出口模的内部中空且形成有第一空腔，所述第一空腔内具有发泡空间。

5.根据权利要求1所述的复合材料的生产设备，其特征在于，所述挤出模头的内部开设有朝向一侧敞开的第二空腔，所述挤出口模嵌设于所述第二空腔内且与所述第二空腔的内壁紧密贴合。

6.根据权利要求4所述的复合材料的生产设备，其特征在于，所述挤出口模与所述第二空腔朝向同一侧敞开设置，所述挤出口模的敞开侧与所述第二空腔的敞开侧平齐；和/或所述挤出口模的敞开侧凸出于所述第二空腔的敞开侧。

7.根据权利要求1所述的复合材料的生产设备，其特征在于，所述挤出口模为多个，所述多个挤出口模在所述挤出模头上均匀间隔分布；或所述挤出口模为一个且开设于所述挤出模头的中部。

8.根据权利要求1所述的复合材料的生产设备，其特征在于，所述挤出装置还包括：挤出机，所述挤出机具有连接头，所述挤出模头连接于所述连接头处。

9.根据权利要求1所述的复合材料的生产设备，其特征在于，还包括：牵引装置，所述牵引装置设置于所述定型装置的出料侧。

10.根据权利要求9所述的复合材料的生产设备，其特征在于，所述定型装置与所述牵引装置间隔设置；和/或所述定型装置和所述牵引装置为一体制成。

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