CN104669582B - 双层复合管及其共挤模具、制备方法以及圆管拼接型蜂窝板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层复合管及其共挤模具、制备方法以及圆管拼接型蜂窝板及其制备方法，其中，所述共挤模具包括模头座、导向篦、通气件、第一机头、分流锥、端盖以及第二机头，第一机头上的右端面上开设有环形的第一缓冲槽、环形的第二缓冲槽，端盖的左端面贴在第一机头上的右端面上，从而通过端盖的左端面与第一缓冲槽形成第一缓冲腔，通过端盖的左端面与第二缓冲槽形成第二缓冲腔。通过共挤模具对外层材料进行泄压，外层材料流出的压力几乎为零，外层材料可以缓慢从第一成型通道流出，并通过外层材料本身的粘附性，随着内层管件的移动，不断涂布在内层管件上，可以在内层管件上形成0.01至0.03mm的厚度的外层材料层。

Description

双层复合管及其共挤模具、制备方法以及圆管拼接型蜂窝板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种双层复合管及其共挤模具、制备方法以及圆管拼接型蜂窝板及其制备方法。

背景技术

在资源和能源越来越紧张的现代，蜂窝材料是一种很有优势的材料，因其具有轻质高强的优点，能节约大量的原材料。目前应用比较成熟的蜂窝芯材料是铝蜂窝和纸蜂窝，铝蜂窝强度较高但是价格和重量也较高，主要用于航空领域；纸蜂窝因其主要采用的是热固性胶粘剂进行浸润粘合，蜂窝芯的厚度不能做得太厚、强度也较低，主要应用在包装领域。使用热塑性材料制成的蜂窝，在物理性能上有很好的提升，耐冲击性能大大提高，并且热塑性材料本身具有可回收、防水、耐腐蚀等优点，能够广泛应用于建材、厢车、汽车、装饰、厨具等领域，代替各种各类的板材(如密度板、塑料板、水泥板、石材板)等，是近年来结构材料的发展重点。热塑性蜂窝是一种轻质高强、耐用耐腐蚀、可回收的环保材料。热塑性蜂窝的种类较多，其中圆管拼接型蜂窝板是较为被消费者认可的一种热塑性蜂窝结构，圆管型蜂窝芯是通过挤出机挤由、拉伸形成圆管，并经过对圆管进行定长切割、集束、粘接、切割等工序组成。由于其热塑性高分子材料在挤出方向上受到拉伸、取向排列，所以纵向强度很强，因而具有更佳的抗压抗冲性能。

公开号为：CN102689458A，发明名称为：圆管拼接型蜂窝板及其制备方法的发明专利申请公开了一种上述圆管拼接型蜂窝板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

1)制造双层复合管，双层复合管的内层为内层材料，双层复合管的外层为外层材料，外层材料的熔点低于内层材料的熔点；

2)将多根双层复合管有序排列集束，通过加热使双层复合管的外层熔化而内层不熔化，冷却后相邻紧贴的双层复合管的外层粘接一起从而形成蜂窝体；

3)沿双层复合管的横截面切割蜂窝体从而获得板状的蜂窝基材；

4)同一平面内拼合的若干蜂窝基材通过对顶面和底面进行热压使得相邻紧贴的双层复合管内层的端面熔合形成胶瘤，从而获得圆管拼接型蜂窝板。

现有的生产环境下，上述双层复合管多采用用于挤出内层材料的第一挤出机、用于挤出外层材料的第二挤出机、用于成型管件并使得两种材料结合的共挤模具和用于对挤出的管件进行冷却的冷却定型装置来完成双层复合管的生产。其中，为了更加合理的成本控制以及产品品质的需求，要求双层复合管的外层越来越薄，本发明所需要解决的就是如何对现有的共挤模具以及制备方法进行改进，以制备具有更薄的外层厚度双层复合管。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有更薄的外层厚度的双层复合管及其共挤模具、制备方法，并提供采用上述双层复合管的圆管拼接型蜂窝板及圆管拼接型蜂窝板的制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种用于双层复合管生产的共挤模具，其特征在于：所述共挤模具包括模头座、导向篦、通气件、第一机头、分流锥、端盖以及第二机头，所述模头座上开设有用于安装导向篦、通气件的第一内腔，第一机头上开设有用于安装分流锥的第二内腔，第一内腔和第二内腔对合，导向篦、通气件、分流锥从左至右依次设置，模头座的左侧连接至第一挤出机，导向篦上开设有用于连通第一挤出机的出料口与第一内腔的第一通料孔，通气件的左端设置锥形的导流部，通气件上开设有沿着挤料方向设置的第二通料孔、沿着挤料方向设置的第一通气通道和连通至第一通气通道的第二通气通道，第二通气通道连通至外部空压设备，分流锥固定在通气件上，分流锥上开设有沿着挤料方向设置的第三通气通道，第一通气通道的右端与第三通气通道的左端连通，分流锥的外壁与第二内腔的内壁构成了挤压内层材料的排料通道，所述排料通道从左至右的厚度逐渐减小，端盖固定在第一机头上，端盖上开设有用于穿设分流锥的端盖孔，所述分流锥穿入端盖孔，分流锥的外壁与端盖孔的内壁构成了内层材料最终成型的第一成型通道，成型通道呈圆筒状，第一成型通道的厚度为0.1mm-0.4mm,第一机头上开设有用于安装第二机头的机头安装孔，第二机头的出料端***机头安装孔并固定在机头安装孔内，第一机头上的右端面上开设有环形的第一缓冲槽、环形的第二缓冲槽，端盖的左端面贴在第一机头上的右端面上，从而通过端盖的左端面与第一缓冲槽形成第一缓冲腔，通过端盖的左端面与第二缓冲槽形成第二缓冲腔，第一缓冲槽、第二缓冲槽之间的连接处与端盖的左端面形成缓冲减速口，缓冲减速口的厚度为0.2mm-0.8mm，端盖孔的内壁的左段为锥面结构，第二缓冲槽的壁面与端盖孔的内壁的左段之间构成用于成型外层材料的环形第二成型通道，第二成型通道的厚度为0.02mm-0.08mm，第一机头上开设有连通第一缓冲腔和机头安装孔的连通孔，从而使得所述机头安装孔、连通孔、第一缓冲腔、缓冲减速口、第二缓冲腔、第二成型通道、第一成型通道依次连通，从而整体构成外层材料的流通通道。

作为优选，导向篦上设置有呈蜂窝状分布的多个第一通料孔。因为挤出机为旋转出料，会导致管子牵拉、表面质量问题等，通过呈蜂窝状分布的第一通料孔，增使内层材料旋转出料的方式转化为直流出料的方式，从而保证了双层复合管的表面质量。

一种双层复合管制备方法，采用上述的用于双层复合管生产的共挤模具进行双层复合管的制备，该双层复合管制备方法包括以下步骤：

1)采用第一挤出机、第二挤出机向共挤模具分别挤入内层材料和外层材料；

2)内层材料依次经过第一通料孔、第一内腔、第二通料孔、排料通道，最终从第一成型通道挤出为内层管件，外层材料依次经过连通孔、第一缓冲腔、缓冲减速口、第二缓冲腔以及第二成型通道，通过第一缓冲腔、缓冲减速口以及第二缓冲腔缓冲实现挤出压力的泄压，最终经过第一成型通道控制厚度，外层材料缓慢从第一成型通道流出，并通过外层材料本身的粘附性，随着内层管件的移动，不断涂布在内层管件上，从而形成双层复合管。

一种双层复合管，采用上述双层复合管制备方法所得。

一种圆管拼接型蜂窝板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

1)采用上述的双层复合管制备方法制造双层复合管，双层复合管的内层为内层材料，双层复合管的外层为外层材料，外层材料的熔点低于内层材料的熔点；

2)将多根双层复合管有序排列集束，通过加热使双层复合管的外层熔化而内层不熔化，冷却后相邻紧贴的双层复合管的外层粘接一起从而形成蜂窝体；

3)沿双层复合管的横截面切割蜂窝体从而获得板状的蜂窝基材；

4)同一平面内拼合的若干蜂窝基材通过对顶面和底面进行热压使得相邻紧贴的双层复合管内层的端面熔合形成胶瘤，从而获得圆管拼接型蜂窝板。

一种圆管拼接型蜂窝板，采用上述的圆管拼接型蜂窝板的制备方法所得。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1)通过共挤模具对外层材料进行泄压，外层材料从第一成型通道流出的压力几乎为零，外层材料可以缓慢从第一成型通道流出，并通过外层材料本身的粘附性，随着内层管件的移动，不断涂布在内层管件上，可以在内层管件上形成0.01至0.03mm的厚度的外层材料层；

2)通过呈蜂窝状分布的第一通料孔，增使内层材料旋转出料的方式转化为直流出料的方式，从而保证了双层复合管的表面质量。

附图说明

图1是本发明实施例双层复合管生产线的结构示意图。

图2是本发明实施例共挤模具的结构示意图。

图3是本发明实施例共挤模具的A处的局部放大结构示意图。

图4是本发明实施例模头座的结构示意图。

图5是本发明实施例导向篦的结构示意图。

图6是本发明实施例导向篦另一方向上的结构示意图。

图7是本发明实施例通气件的结构示意图。

图8是本发明实施例第一机头的结构示意图。

图9是本发明实施例第一机头另一方向上的结构示意图。

具体实施方式

参见图1-图9，本实施例双层复合管生产线，包括用于挤出内层材料的第一挤出机、用于挤出外层材料的第二挤出机、用于成型管件并使得两种材料结合的共挤模具1和用于对挤出的管件进行冷却的冷却定型装置，共挤模具1包括模头座11、导向篦12、通气件13、第一机头14、分流锥15、端盖16以及第二机头17，模头座11上开设有用于安装导向篦12、通气件13的第一内腔111，安装过程中，导向篦12、通气件13依次向右***第一内腔111，通气件13抵在凸出于第一内腔111的壁面的挡块上，导向篦12的右段为圆筒状结构，导向篦12的右端抵在通气件13上，第一内腔111的左端通过螺纹配合固定有锁母18，锁母18的右端抵在导向篦12的左端，第一机头14上开设有用于安装分流锥15的第二内腔141，第一内腔111和第二内腔141对合，导向篦12、通气件13、分流锥15从左至右依次设置，模头座11的左侧连接至第一挤出机，导向篦12的左段上开设有用于连通第一挤出机的出料口与第一内腔111的第一通料孔121，多个第一通料孔121呈蜂窝状分布，通气件13的左端设置锥形的导流部131，内层材料从挤出机出来后呈旋转状态，挤入第一通料孔121后，转换为直流方式输出，并输出至导向篦12的右端为圆筒状结构内，导流部131位于导向篦12的右端的圆筒状结构内，通气件13上开设有沿着挤料方向设置的第二通料孔132、沿着挤料方向设置的第一通气通道133和连通至第一通气通道133的第二通气通道134，内层材料通过导流部131导向通向第二通料孔132，第二通气通道134连通至外部空压设备，分流锥15固定在通气件13上，分流锥15上开设有沿着挤料方向设置的第三通气通道151，第一通气通道133的右端与第三通气通道151的左端连通，空压设备排出的高压气体依次通过第二通气通道134、第一通气通道133、第三通气通道151，从而在挤压过程中形成中空的管件，分流锥15的外壁与第二内腔141的内壁构成了挤压内层材料的排料通道31，排料通道31从左至右的厚度逐渐减小，端盖16固定在第一机头14上，端盖16上开设有用于穿设分流锥15的端盖孔，分流锥15穿入端盖孔，分流锥15的外壁与端盖孔的内壁构成了内层材料最终成型的第一成型通道32，成型通道呈圆筒状，第一成型通道32的厚度为0.1mm-0.4mm,第一机头14上开设有用于安装第二机头17的机头安装孔145，第二机头17的出料端***机头安装孔145并固定在机头安装孔145内，第一机头14上的右端面上开设有环形的第一缓冲槽142、环形的第二缓冲槽143，端盖16的左端面贴在第一机头14上的右端面上，从而通过端盖16的左端面与第一缓冲槽142形成第一缓冲腔41，通过端盖16的左端面与第二缓冲槽143形成第二缓冲腔42，第一缓冲槽142、第二缓冲槽143之间的连接处与端盖16的左端面形成缓冲减速口43，缓冲减速口43的厚度为0.2mm-0.8mm，端盖孔的内壁的左段为锥面结构，第二缓冲槽143的壁面与端盖孔的内壁的左段之间构成用于成型外层材料的环形第二成型通道44，第二成型通道44的厚度为0.02mm-0.08mm，第一机头14上开设有连通第一缓冲腔41和机头安装孔145的连通孔144，从而使得机头安装孔145、连通孔144、第一缓冲腔41、缓冲减速口43、第二缓冲腔42、第二成型通道44、第一成型通道32依次连通，从而整体构成外层材料的流通通道。冷却定型装置包括第一冷却水箱21和第二冷却水箱22，第一冷却水箱21内设置用于冷却挤出管件的冷却水，第一冷却水箱21上连通有补充冷却水的入水管211，第一冷却水箱21的两端分别设置有管件入口和管件出口，冷却水的液面高过管件入口和管件出口，使得穿入第一冷却水箱内的双层复合管浸入冷却水，第一冷却水箱21的顶部设置有密封第一冷却水箱21的密封盖212，第一冷却水箱21上还设置有连通至第一冷却水箱21内的抽真空管213，抽真空管213连接抽真空装置。第二冷却水箱22内也设置用于冷却挤出管件的冷却水，第二冷却水箱22上也连通有补充冷却水的入水管211，第二冷却水箱22的两端也分别设置有管件入口和管件出口。

本实施例一种双层复合管制备方法，采用上述的双层复合管生产线进行双层复合管的制备，该双层复合管制备方法包括以下步骤：

1)采用第一挤出机、第二挤出机向共挤模具1分别挤入内层材料和外层材料；

2)内层材料依次经过第一通料孔121、第一内腔111、第二通料孔132和排料通道31，最终从第一成型通道32挤出为内层管件，外层材料依次经过连通孔144、第一缓冲腔41、缓冲减速口43、第二缓冲腔42和第二成型通道44，通过第一缓冲腔41、缓冲减速口43和第二缓冲腔42缓冲实现挤出压力的泄压，最终经过第一成型通道32控制厚度，外层材料缓慢从第一成型通道32流出，并通过外层材料本身的粘附性，随着内层管件的移动，不断涂布在内层管件上，从而形成双层复合管；

3)双层复合管通过冷却装置进行冷却。

本实施例一种双层复合管，采用上述的双层复合管制备方法所得。

本实施例一种圆管拼接型蜂窝板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

1)采用上述的双层复合管制备方法制造双层复合管，双层复合管的内层为内层材料，双层复合管的外层为外层材料，外层材料的熔点低于内层材料的熔点；

2)将多根双层复合管有序排列集束，通过加热使双层复合管的外层熔化而内层不熔化，冷却后相邻紧贴的双层复合管的外层粘接一起从而形成蜂窝体；

3)沿双层复合管的横截面切割蜂窝体从而获得板状的蜂窝基材；

4)同一平面内拼合的若干蜂窝基材通过对顶面和底面进行热压使得相邻紧贴的双层复合管内层的端面熔合形成胶瘤，从而获得圆管拼接型蜂窝板。

本实施例一种圆管拼接型蜂窝板，采用上述的圆管拼接型蜂窝板的制备方法所得。

本实施例一种圆管拼接型蜂窝板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

1)采用上述的双层复合管制备方法制造双层复合管，双层复合管的内层为内层材料，双层复合管的外层为外层材料，外层材料的熔点低于内层材料的熔点；

2)将多根双层复合管有序排列集束，通过加热使双层复合管的外层熔化而内层不熔化，冷却后相邻紧贴的双层复合管的外层粘接一起从而形成蜂窝体；

3)沿双层复合管的横截面切割蜂窝体从而获得板状的蜂窝基材；

4)同一平面内拼合的若干蜂窝基材通过对顶面和底面进行热压使得相邻紧贴的双层复合管内层的端面熔合形成胶瘤，从而获得圆管拼接型蜂窝板。

本实施例一种圆管拼接型蜂窝板，采用上述的圆管拼接型蜂窝板的制备方法所得。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于双层复合管生产的共挤模具，其特征在于：共挤模具(1)包括模头座(11)、导向篦(12)、通气件(13)、第一机头(14)、分流锥(15)、端盖(16)以及第二机头(17)，所述模头座(11)上开设有用于安装导向篦(12)、通气件(13)的第一内腔(111)，第一机头(14)上开设有用于安装分流锥(15)的第二内腔(141)，第一内腔(111)和第二内腔(141)对合，导向篦(12)、通气件(13)、分流锥(15)从左至右依次设置，模头座(11)的左侧连接至第一挤出机，导向篦(12)上开设有用于连通第一挤出机的出料口与第一内腔(111)的第一通料孔(121)，通气件(13)的左端设置锥形的导流部(131)，通气件(13)上开设有沿着挤料方向设置的第二通料孔(132)、沿着挤料方向设置的第一通气通道(133)和连通至第一通气通道(133)的第二通气通道(134)，第二通气通道(134)连通至外部空压设备，分流锥(15)固定在通气件(13)上，分流锥(15)上开设有沿着挤料方向设置的第三通气通道(151)，第一通气通道(133)的右端与第三通气通道(151)的左端连通，分流锥(15)的外壁与第二内腔(141)的内壁构成了挤压内层材料的排料通道(31)，所述排料通道(31)从左至右的厚度逐渐减小，端盖(16)固定在第一机头(14)上，端盖(16)上开设有用于穿设分流锥(15)的端盖孔，所述分流锥(15)穿入端盖孔，分流锥(15)的外壁与端盖孔的内壁构成了内层材料最终成型的第一成型通道(32)，成型通道呈圆筒状，第一成型通道(32)的厚度为0.1mm-0.4mm,第一机头(14)上开设有用于安装第二机头(17)的机头安装孔(145)，第二机头(17)的出料端***机头安装孔(145)并固定在机头安装孔(145)内，第一机头(14)上的右端面上开设有环形的第一缓冲槽(142)、环形的第二缓冲槽(143)，端盖(16)的左端面贴在第一机头(14)上的右端面上，从而通过端盖(16)的左端面与第一缓冲槽(142)形成第一缓冲腔(41)，通过端盖(16)的左端面与第二缓冲槽(143)形成第二缓冲腔(42)，第一缓冲槽(142)、第二缓冲槽(143)之间的连接处与端盖(16)的左端面形成缓冲减速口(43)，缓冲减速口(43)的厚度为0.2mm-0.8mm，端盖孔的内壁的左段为锥面结构，第二缓冲槽(143)的壁面与端盖孔的内壁的左段之间构成用于成型外层材料的环形第二成型通道(44)，第二成型通道(44)的厚度为0.02mm-0.08mm，第一机头(14)上开设有连通第一缓冲腔(41)和机头安装孔(145)的连通孔(144)，从而使得所述机头安装孔(145)、连通孔(144)、第一缓冲腔(41)、缓冲减速口(43)、第二缓冲腔(42)、第二成型通道(44)和第一成型通道(32)依次连通，从而整体构成外层材料的流通通道。

2.根据权利要求1所述的用于双层复合管生产的共挤模具，其特征在于：导向篦(12)上设置有呈蜂窝状分布的多个第一通料孔(121)。

3.一种双层复合管制备方法，采用如权利要求1至2中任一项所述的共挤模具进行双层复合管的制备，该双层复合管制备方法包括以下步骤：

1)采用第一挤出机、第二挤出机向共挤模具(1)分别挤入内层材料和外层材料；

2)内层材料依次经过第一通料孔(121)、第一内腔(111)、第二通料孔(132)和排料通道(31)，最终从第一成型通道(32)挤出为内层管件，外层材料依次经过连通孔(144)、第一缓冲腔(41)、缓冲减速口(43)、第二缓冲腔(42)和第二成型通道(44)，通过第一缓冲腔(41)、缓冲减速口(43)和第二缓冲腔(42)缓冲实现挤出压力的泄压，外层材料从第一成型通道(32)流出，随着内层管件的移动，外层材料不断涂布在内层管件上，从而形成双层复合管。

4.一种双层复合管，采用权利要求3所述的双层复合管制备方法所得。

5.一种圆管拼接型蜂窝板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

1)采用权利要求3所述的双层复合管制备方法制造双层复合管，双层复合管的内层为内层材料，双层复合管的外层为外层材料，外层材料的熔点低于内层材料的熔点；

2)将多根双层复合管有序排列集束，通过加热使双层复合管的外层熔化而内层不熔化，冷却后相邻紧贴的双层复合管的外层粘接一起从而形成蜂窝体；

3)沿双层复合管的横截面切割蜂窝体从而获得板状的蜂窝基材；

4)同一平面内拼合的若干蜂窝基材通过对顶面和底面进行热压使得相邻紧贴的双层复合管内层的端面熔合形成胶瘤，从而获得圆管拼接型蜂窝板。

6.一种圆管拼接型蜂窝板，采用权利要求5所述的圆管拼接型蜂窝板的制备方法所得。