CN2763016Y - 一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备。该设备包括包括喂料装置、与喂料装置衔接的挤出装置和模具，所述挤出装置含有加热器、拼装式机筒、螺杆工作部件和真空抽气室，其特征在于：还设有排气装置和单螺杆挤出加压装置，所述排气装置安装在所述机筒上与其内部相通；所述单螺杆挤出加压装置分别与挤出装置和模具衔接；所述螺杆工作部件为平行设置的作同向旋转运动的双螺杆，所述螺杆由芯轴和安装在其上的螺纹块组合而成；在挤出装置与喂料装置的接口处，所述机筒与螺杆的间隙为5～15毫米。本实用新型的加工工艺条件易于控制、挤出装置工作部件机使用寿命周期长，制成品无气孔、疏松等缺陷，加工成本消耗低。

Description

一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备
技术领域
本实用新型涉及一种制造塑木复合材料的制造装备，尤其是能够实现从原料到最终制品连续加工的塑木复合型材制造设备。
背景技术
塑木复合材料是近年来国际上蓬勃兴起的新一代绿色环保材料，其主要制造原料为天然纤维(木屑、锯末、秸秆、稻糠等)、塑料(PE、PP、PVC、ABS、PET、废塑料、再生塑料等)，以及改性剂、相容剂、润滑剂、工业颜料等添加剂和加工助剂。塑木复合材料型材的成本较低，可替代木材、塑料制品，在国际上已被广泛应用，在国内也得到了普遍关注，应用领域不断扩大。
现有的塑木复合材料制品的制造工艺有如下两种：
一种是先用挤出机造粒，然后用单螺杆挤出机塑化、加压通过模具成型的两步法制造工艺，这种制造工艺存在的缺点是需要用两套设备，占用的生产空间大、所需的人力和能源成本较高，另外原料经两次塑化容易造成分解变色，生产工艺参数较难控制，制成品有时色差较大、存在气孔和疏松等缺陷。
另一种是使用锥度双螺杆挤出机混炼、分散、塑化、加压、通过模具成型的一步法制造工艺，这种制造工艺只需要一台设备就能够实现从原料到最终制品连续加工，具有设备占地小、节省人力及能源、制造成本低的优点。但是存在的缺点有：在加工过程中原料的分散、塑化效果差、制品内部材质不均匀；物料的塑化是靠加温和压缩，不能够根据不同组份的物料特性改变工艺参数，因而会影响到制品的质量；只有一个排气口，并且距离出口位置较远，达不到理想的排气效果，制品内部有气孔和疏松；螺杆与机筒磨损快、使用寿命短。因此，工艺条件不理想、制品的质量较差、设备成本消耗较大。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种加工工艺便于控制、制成品质量好、成本消耗低的一步法制造塑木复合型材的设备。
为了解决以上技术问题，本实用新型的一种一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备，包括喂料装置、与喂料装置衔接的挤出装置和模具，所述挤出装置含有加热器、拼装式机筒、螺杆工作部件和真空抽气室，此外，还设有排气装置和单螺杆挤出加压装置，所述排气装置安装在所述机筒上与其内部相通；所述单螺杆挤出加压装置分别与挤出装置和模具衔接；所述螺杆工作部件为平行设置的作同向旋转运动的双螺杆，所述螺杆由芯轴和安装在其上的螺纹块组合而成；在挤出装置与喂料装置的接口处，所述机筒与螺杆的间隙为5～15毫米。
本实用新型工作时，物料经过喂料器搅拌、输送进入到挤出装置的机筒内，在同向平行双螺杆的作用下向出口端流动，物料在流动的过程中经过预热、熔融、混炼、自然排气、分散、捏合、塑化、真空排气，由于机筒、螺旋轴的芯轴和螺纹块为组合部件，可以灵活地改变机筒和螺旋轴的长度，从而可根据不同的原料和不同加工要求的需要进行最优化的组合，以达到理想的工艺条件；在机筒上增设排气口，能够使物料中的水分充分排出，制品内部无气孔；在挤出装置和模具之间设置了单螺杆挤出加压装置，能够在挤出装置较小负载的情况下增加物料压力，因而制成品的材料密度大、强度高，挤出装置机筒和螺杆的使用寿命周期延长。
显然，本实用新型所采用的技术方案克服了锥度双螺杆挤出机存在的缺点，具有工艺条件容易控制、制成品强度高、制造成本消耗低的优点。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型实施例一的局部结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本实用新型实施例二的挤出装置进口处的局部结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1～2所示，本实施例的一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备，包括喂料装置1、挤出装置2、排气装置3、真空气室4、单螺杆挤出加压装置5和模具6，喂料装置1与挤出装置2的进口衔接，排气装置3和真空气室4分别安装在挤出装置2的中部和靠近出口处，单螺杆挤出加压装置5与挤出装置2的出口衔接，模具6与单螺杆挤出加压装置5的出口对接。
从图1、图2中可以看出，喂料装置1由壳体1-5、搅拌器1-1、螺旋叶片输送器1-2和落料室1-3组成，螺旋叶片输送器1-2设置在搅拌器1-1的底部，与落料室1-3的侧面进口相连通，在物料的输送段设有加热器，使物料在进入挤出装置2前多蒸发一些水分，落料室1-3的顶部为开口结构有利于水分散发。
机筒2-2由多节拼装而成，电加热器2-3包覆在机筒2-2的外部，螺杆2-1由花键轴2-5和安装在其上的多个螺纹块2-4构成，两根螺杆2-1平行布置、同方向旋转，在挤出装置2与喂料装置1的接口处，所述机筒2-2与螺杆2-1的间隙为5～15毫米。挤出装置2的加工段长度可以根据不同原料、纤维填充量的多少和制品不同的加工要求来调节，以达到最佳的加工工艺条件，使物料停留时间长短合适，确保物料的混炼、分散、剪切、捏合和塑化加工充分。加工段的长度与机筒2-2的内径之比的取值范围为16～48。排气装置3包括排气管道3-2和排风扇3-1，排气装置3安装在机筒2-2的中间位置，确保及时、充分地排出加工过程中物料散发出的气体。另外，必要时还可以通过排气装置3的可关闭的开口，在加工过程中添加辅剂，取得更加好的加工效果。单螺杆挤出加压装置5由连接机筒5-1、真空抽气部件5-2和单螺杆加压机构5-3组成，连接机筒5-1的上端接挤出装置2的出口，并安装有真空抽气部件5-2，单螺杆加压机构5-3设置在连接机筒的下端。物料在挤出装置2中经熔融、分散、混合及均化过程，其中的水分和挥发气体已全部游离出来，再通过真空抽气部件5-2强力排放保证进入单螺杆挤出加压装置5中的物料质量达到最佳，经单螺杆挤出加压装置5加压(0～40MPa)，最后物料通过模具6成型制成塑木复合材料制品。
实践证明本实施例的一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备，加工工艺条件容易控制、挤出装置的工作部件机筒和螺杆的使用寿命周期长，制成品中无气孔、疏松等缺陷、加工成本消耗低，能够制造出高强度的塑木复合材料。
实施例二
本实施例与实施例一的区别，仅在于将喂料装置的落料室1-3的上口封闭，增设强制喂料器，即在落料室1-3中设置处于直立状态的螺旋轴1-4，强制将落料室1-3中的物料输送到挤出装置2中，这种结构的喂料装置适合于输送蓬松的原料。本实施例的其他构造、功能与实施例一相同，故不再赘述。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备，包括喂料装置、与喂料装置衔接的挤出装置和模具，所述挤出装置含有加热器、拼装式机筒、螺杆工作部件和真空抽气室，其特征在于：还设有排气装置和单螺杆挤出加压装置，所述排气装置安装在所述机筒上与其内部相通；所述单螺杆挤出加压装置分别与挤出装置和模具衔接；所述螺杆工作部件为平行设置的作同向旋转运动的双螺杆，所述螺杆由芯轴和安装在其上的螺纹块组合而成；在挤出装置与喂料装置的接口处，所述机筒与螺杆的间隙为5～15毫米。
2.根据权利要求1所述一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备，其特征在于：所述排气装置包括风管和排风机，所述风管与所述机筒的出气口衔接，所述排风机安装在风管中，在风管上还设有可以关闭的进料口。
3.根据权利要求2所述一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备，其特征在于：所述单螺杆挤出加压装置由连接机筒、真空抽气部件和单螺杆加压机构组成，所述连接机筒的上端接挤出装置的出口，并安装有所述真空抽气部件，所述单螺杆加压机构设置在连接机筒的下端。
4.根据权利要求3所述一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备，其特征在于：所述喂料装置包括搅拌器、螺旋叶片输送器和顶部开口的落料室，所述螺旋叶片输送器设置在搅拌器底部的出口处，与落料室的侧面进口相连通。
5.根据权利要求3所述一步法同向平行双螺杆双阶塑木复合材料制造设备，其特征在于：所述喂料装置包括搅拌器、螺旋叶片输送器和强制喂料器，所述螺旋叶片输送器设置在搅拌器底部的出口处，与强制喂料器侧面的进口相连通；所述强制喂料器设有呈直立状态的螺旋轴，其下端与所述机筒的进料口相连通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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