CN201841662U - 木塑复合材料强化共混塑化装置 - Google Patents
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Abstract
木塑复合材料强化共混塑化装置，其包括一对结构相同的共混塑化螺杆Ⅰ、共混塑化螺杆Ⅱ，共混塑化螺杆Ⅰ和共混塑化螺杆Ⅱ均依次分为塑料颗粒输运段、塑料熔融塑化段、纤维/塑料共混段、强化共混塑化段、均化段、计量段，强化共混塑化段由1～6个单螺旋混炼转子组成。本实用新型结构紧凑，体积小，操作方便，混合效果好，改善了纤维难于下料的问题，实现纤维与聚合物树脂在亚微观尺度范围内的均匀分散，有利于提高该类复合材料两相结构和性能的均一性，提高材料整体的物理机械性能，纤维在设备中停留时间较短，温度适宜，不易炭化，环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种木塑复合材料强化共混塑化装置。
背景技术
木塑复合发泡材料是近来国际上发展非常快的新一代绿色环保类材料，其生产原料主要为天然植物纤维、热塑性塑料（包括各种再生塑料、塑料原料以）或淀粉，以及相关改性剂和加工助剂。它是一种轻质、高缓冲和弹性材料。这种材料相对于纯塑料，自然降解比例提高，材料成本下降，很多性能得到增强，而成为一种广为关注的代木代塑新材料，在国际上得到了广泛应用。
木塑复合材料与其它纯塑料材料及其它塑料复合材料比较，性质有很大差别。首先，木（植物）纤维中通常含有大量水分且很难完全干燥，高温下还很容易发生团聚、分解和炭化；其次，在整个加工过程中，植物纤维部分均是以固态的形式存在而不会发生熔化，这种状态，给植物纤维在熔体中的取向和分散带来了很大的困难。这就要求：一要有强制进料装置以保证植物纤维与塑料熔体在混合比例上的一致性，保证材料宏观结构与理化性质上的均一性；二要有较大的螺杆与料筒长径比，以保证足够的时间使纤维与塑料熔体进行充分混合取向，其中螺杆结构的优化设计尤为重要。
CN100563999C公开了一种木塑复合材料专用锥形双螺杆挤出机，其所采用的锥形双螺杆带有混合段，同时机筒和螺杆长径比大于30，且在机筒上只设有一个排气孔，该装置在排气口之前使熔融的塑料包裹了加热的木粉并混合均匀，但是该装置仅在加料仓位置加载了一个垂直向下的螺杆，而并没有改善纤维的难于下料问题，同时所述挤出机并不能保证纤维在熔体中的均匀分散，木纤维在该设备中停留时间过长，温度过高，容易炭化，产品无发泡，不环保，设备能耗高，操作复杂。
CN2650971Y公开了一种塑木挤出机，采用了横纵两根螺杆，横螺杆起塑化作用，并在纵螺杆上添加了一个混炼筒，其间又加载了滚动齿轮，增加了塑木复合材料的混炼效果，但还是没有从根本上解决木纤维送料与塑木复合体系稳定共混比的问题，纤维进料困难，纤维在设备中停留时间过长，容易炭化，纤维分散效果差，设备无发泡单元。
CN1064059C公开了一种纤维增强热塑性塑料的结构、制法及其生产设备，纤维主要采用玻璃纤维、碳纤维及其混合物，所述设备利用机筒或螺杆不规则表面的梳理作用和置于挤出机螺杆前端与模头之间的一个或多个至少以网络形式安装且部分为楔形横截面的压板来控制热塑性树脂母料中增强纤维的精梳度、纤维长度以及混合熔体的螺线流动，这种控制纤维大小和纤维与热塑性树脂混合均匀程度的方法对技术要求太高，特别是机筒和螺杆表面结构的加工，设备加工成本过高，同时纤维进料困难的问题没有解决，设备无发泡单元。
实用新型内容
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供一种混合效果好，体积小，操作方便的木塑复合材料强化共混塑化装置。
本实用新型的技术方案是：其包括一对结构相同的共混塑化螺杆Ⅰ、共混塑化螺杆Ⅱ，共混塑化螺杆Ⅰ和共混塑化螺杆Ⅱ均依次分为塑料颗粒输运段、塑料熔融塑化段、纤维/塑料共混段、强化共混塑化段、均化段、计量段，强化共混塑化段由1～6个（优选2个）单螺旋混炼转子组成。
所述单螺旋混炼转子为椭圆形转子，横截面形状为不倒翁形；位于共混塑化螺杆Ⅰ内的单螺旋混炼转子绕共混塑化螺杆Ⅰ轴线转动时，构成凸轮运动状态，位于共混塑化螺杆Ⅱ内的单螺旋混炼转子绕共混塑化螺杆Ⅱ轴线转动时，亦构成凸轮运动状态。
位于共混塑化螺杆Ⅰ内的单螺旋混炼转子从顶点到共混塑化螺杆Ⅰ轴芯的连线与位于共混塑化螺杆Ⅱ内的单螺旋混炼转子从顶点到共混塑化螺杆Ⅱ轴芯的连线之间的夹角为0～180°。
共混塑化螺杆Ⅰ、共混塑化螺杆Ⅱ同时转动时，位于共混塑化螺杆Ⅰ内的单螺旋混炼转子与位于共混塑化螺杆Ⅱ内的单螺旋混炼转子可形成相切配合或者前后相错而啮合。
本实用新型之木塑复合材料强化共混塑化装置与挤出机其他部件之间的装配关系为：所述共混塑化螺杆Ⅰ、共混塑化螺杆Ⅱ装于料筒中，构成双螺杆结构，所述纤维/塑料共混段前端安装纤维强制进料装置，纤维强制进料装置固定于料筒外，纤维强制进料装置经料筒纤维/塑料共混段相通，共混塑化螺杆Ⅰ、共混塑化螺杆Ⅱ端部通过变速箱与主驱动电机相连，变速箱和主驱动电机安装于挤出机底座上，共混塑化螺杆Ⅰ、共混塑化螺杆Ⅱ端部还安装有塑料加料装置，塑料加料装置由与其相连的喂料驱动电机驱动。
工作时，塑料颗粒首先进入塑料颗粒输运段，在相应的共混塑化螺杆的驱动下向前运动进入塑料熔融塑化段，塑料颗粒被熔融塑化后送入塑料熔融塑化段末端，此时，位于纤维/塑料共混段前端的纤维强制进料装置将纤维压入，聚合物熔体在应的共混塑化螺杆剪切力和轴向压力作用下，进入纤维/塑料共混段进行初步混合，然后，再进入强化共混塑化段，此时，纤维与塑料在单螺旋混炼转子的强化剪切作用下均匀混合，最后，混合物通过相应的共混塑化螺杆的均化段与计量段挤出成型。
本实用新型结构紧凑，体积小，操作方便，混合效果好，改善了纤维难于下料的问题，实现纤维与聚合物树脂在亚微观尺度范围内的均匀分散，有利于提高该类复合材料两相结构和性能的均一性，提高材料整体的物理机械性能。纤维在设备中停留时间较短，温度适宜，不易炭化，环保。
附图说明
图1为本实用新型一实施例木塑复合材料强化共混塑化装置结构示意图；
图2为图1所示实施例强化共混塑化段立体结构示意图；
图3为图1所示实施例强化共混塑化段横截面结构示意图；
图4为木塑复合材料强化共混塑化装置与挤出机其他部件的装配结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实施例包括一对结构相同的共混塑化螺杆Ⅰ14-1、共混塑化螺杆Ⅱ（图中未示出），共混塑化螺杆Ⅰ14-1和共混塑化螺杆Ⅱ均依次分为塑料颗粒输运段3、塑料熔融塑化段4、纤维/塑料共混段5、强化共混塑化段6、均化段7、计量段8，强化共混塑化段6由2个单螺旋混炼转子1组成。
所述单螺旋混炼转子1为椭圆形转子，横截面形状为不倒翁形；位于共混塑化螺杆Ⅰ14-1内的单螺旋混炼转子绕共混塑化螺杆Ⅰ14-1轴线转动时，构成凸轮运动状态，位于共混塑化螺杆Ⅱ内的单螺旋混炼转子绕共混塑化螺杆Ⅱ轴线转动时，亦构成凸轮运动状态。
位于共混塑化螺杆Ⅰ14-1内的单螺旋混炼转子从顶点到共混塑化螺杆Ⅰ14-1轴芯的连线与位于共混塑化螺杆Ⅱ内的单螺旋混炼转子从顶点到共混塑化螺杆Ⅱ14-1轴芯的连线之间的夹角为120°。
共混塑化螺杆Ⅰ14-1、共混塑化螺杆Ⅱ同时转动时，位于共混塑化螺杆Ⅰ14-1内的单螺旋混炼转子与位于共混塑化螺杆Ⅱ内的单螺旋混炼转子前后相错而啮合。
本实用新型之木塑复合材料强化共混塑化装置与挤出机其他部件之间的装配关系为：所述共混塑化螺杆Ⅰ14-1、共混塑化螺杆Ⅱ装于料筒2中，构成双螺杆结构，所述纤维/塑料共混段5前端安装纤维强制进料装置15，纤维强制进料装置15固定于料筒2外，纤维强制进料装置15经料筒2纤维/塑料共混段5相通，共混塑化螺杆Ⅰ14-1、共混塑化螺杆Ⅱ端部通过变速箱10与主驱动电机9相连，变速箱10和主驱动电机9安装于挤出机底座13上，共混塑化螺杆Ⅰ14-1、共混塑化螺杆Ⅱ端部还安装有塑料加料装置12，塑料加料装置12由与其相连的喂料驱动电机11驱动。
Claims (3)
1. 一种木塑复合材料强化共混塑化装置，其特征在于，包括一对结构相同的共混塑化螺杆Ⅰ、共混塑化螺杆Ⅱ，共混塑化螺杆Ⅰ和共混塑化螺杆Ⅱ均依次分为塑料颗粒输运段、塑料熔融塑化段、纤维/塑料共混段、强化共混塑化段、均化段、计量段，强化共混塑化段由1～6个单螺旋混炼转子组成。
2.根据权利要求1所述的木塑复合材料强化共混塑化装置，其特征在于，所述强化共混塑化段由2个单螺旋混炼转子组成。
3.根据权利要求1或2所述的木塑复合材料强化共混塑化装置，其特征在于，所述单螺旋混炼转子为椭圆形转子，横截面形状为不倒翁形。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102079129A (zh) * | 2010-10-20 | 2011-06-01 | 曾广胜 | 一种木塑复合材料强化共混塑化装置 |
| CN103935014A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-07-23 | 柏力开米复合塑料(昆山)有限公司 | 一种螺杆组 |
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