一步法制备共挤木塑复合材料的工艺及其设备制造技术

本发明专利技术公开了一种一步法制备共挤木塑复合材料的工艺，包括：将植物纤维粉末、塑料粉末、马来酸酐接枝聚乙烯粉末、润滑剂粉末、抗氧剂粉末放入到混合设备内混合均匀后，加入共挤木塑复合材料制造设备中挤出芯层；面层料加入单螺杆挤出机中；通过模具挤出成型；所述共挤木塑复合材料制造设备为锥形双螺杆挤出机，所述锥形双螺杆挤出机的螺杆结构加料区含有多组啮合块，第一真空抽气孔；螺杆塑化区含有多组啮合块，第二真空抽气孔；本发明专利技术采用一步法制备木塑复合材料，使用粉末原料，加强锥形双螺杆的塑化能力和真空抽气能力。比两步法相比，采用一步法制备共挤木塑复合材料，能够极大地降低设备能耗。大地降低设备能耗。大地降低设备能耗。

【技术实现步骤摘要】
一步法制备共挤木塑复合材料的工艺及其设备


[0001]本专利技术属于复合材料制备
，尤其是涉及一步法制备共挤木塑复合材 料的工艺及其设备。

技术介绍

[0002]常用的聚乙烯基木塑复合材料生产工艺是两步法。第一步是将植物纤维、聚 乙烯颗粒料、马来酸酐接枝聚乙烯、润滑剂等混合，加入平行双螺杆挤出机中塑 化造粒，制备木塑复合材料粒子，再将木塑复合材料粒子加入锥形双螺杆挤出机 中挤出成型，制备木塑复合材料型材，比如地板。
[0003]两步法的缺点在于：1、第一步用平行双螺杆挤出机预先塑化，能耗非常高； 2、第一步生产过程温度高，大于180摄氏度，植物纤维在高温下会释放大量的 水蒸气、抽提废气、木塑复合材料粉尘等，异味重，采用风送冷却尾气风量大， 处理成本高，而且火灾隐患大。
[0004]如果不使用平行双螺杆挤出机塑化，直接采用锥形双螺杆挤出成型，现有技 术存在以下问题：锥形双螺杆挤出机塑化能力弱，不能将植物纤维和聚乙烯颗粒 料塑化均匀，同时水蒸气等难以完全抽提，导致产品力学强度低、吸水率大、抗 冻融性能差。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一步法制备共挤木塑复合材料的工艺 及其设备。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种一步法制备共挤木塑复 合材料的工艺，包括：将植物纤维粉末、塑料粉末、马来酸酐接枝聚乙烯粉末、 润滑剂粉末、抗氧剂粉末放入到混合设备内混合均匀后，加入共挤木塑复合材料 制造设备中挤出芯层；面层料加入单螺杆挤出机中；通过模具挤出成型；所述混 合设备包括第一桶体、第二桶体及第三桶体，所述第二桶体两端分别设有第一连 接环，所述第一桶体和所述第三桶体上分别设有与所述第一连接环相配合的第一 连接槽，所述第一桶体上设有用于驱动所述第二桶体转动的电机，所述第一桶体 内设有搅拌轴，所述第一桶体侧壁上设有第一连接块，所述第一连接块上活动连 接有第一支撑杆，所述第三桶体侧壁上设有第二连接块，所述第二连接块上活动 连接有第二支撑杆，所述第一支撑杆下方设有用于推动所述第一支撑杆往上运动 的液压缸；所述第一桶体上设有进料口，所述第三桶体底部设有出料口；所述混 合设备内的具体操作为：将植物纤维粉末、塑料粉末、马来酸酐接枝聚乙烯粉末、 润滑剂粉末、抗氧剂粉末从进料口处放入到第一桶体内，搅拌轴转动搅拌粉末， 此时粉末处于第一桶体内，粉末搅拌指定时长后，液压缸驱动第一支撑杆往上运 动，第一支撑杆推动第一桶体往上运动，第一桶体一端升起后第一桶体、第二桶 体及第三桶体处于倾斜状态，第一桶体内的粉末移动至第二桶体内，液压缸驱动 第一桶体一端下降，第一桶体、第二桶体及第三桶体恢复到水平状态，电机驱动 第二桶体转动，第二桶体转动带动粉末翻转，继续对粉末进
行搅拌，粉末搅拌完 成后，液压缸再次推动第一支撑杆往上运动，第一桶体、第二桶体及第三桶体再 次倾斜，第二桶体内的粉末进入到第三桶体内，第三桶体内粉末根据需要从出料 口处排出，新的粉末继续放入到第一桶体内进行搅拌。
[0007]本专利技术使用粉末料，提高塑化效果；采用一步法制备共挤木塑复合材料，极 大的降低设备能耗，避免植物纤维直接放入到设备内产生大量水蒸气，降低共挤 木塑复合材料的制备难度，改善共挤木塑复合材料加工环境，提升设备使用安全 性；通过第一桶体和第二桶体的设置，使粉末在初混后做二次混合，提升粉末的 混合效果，保证粉末充分混合；混合后的粉末被暂时存贮在第三桶体内，粉末可 根据需要从第三桶体内排出，此时第一桶体内可继续放入新的待混合的粉末，使 第一桶体和第三桶体单独工作，在第三桶体内排出粉末后快速为第三桶体内补充 粉末，提升粉末混合效率，从而提升共挤木塑复合材料的生产效率。
[0008]所述第三桶体内壁上设有第一挡板，所述第一挡板上设有第一活动槽，所述 第一活动槽内设有第二挡板，所述第一挡板侧壁上设有第一连接杆，所述第一连 接杆上设有与所述第一活动槽相通的第一活动腔，所述第一活动腔内设有第一配 重块，所述第一配重块一端设有第一复位弹簧，另一端设有第一连接绳，所述第 一连接绳一端固连于所述第二挡板上；所述第一活动腔内壁上设有第二活动槽， 所述第二活动槽内设有第一连接弹簧，所述第一连接弹簧一端设有第一限位块， 所述第二活动槽内设有第一电磁铁；粉末在第一桶体内混合后，液压缸驱动第一 支撑杆往上运动，第一桶体、第二桶体及第三桶体翻转至倾斜状态，此时第二挡 板从第一活动槽内伸出，第一挡板和第二挡板将第三桶体封闭，从第一桶体内掉 出的粉末均掉落在第二桶体内，待第二桶体翻转至水平状态后，第二桶体转动继 续混合粉末；粉末在第二桶体内混合完成后，液压缸推动第一支撑杆再次往上运 动，第一电磁铁通电将第一限位块吸入到第二活动槽内，第三桶体倾斜后第一配 重块往第一活动腔一端移动，第一连接绳拉动第二挡板往第一活动槽内移动，第 二挡板进入到第一活动槽内开启第三桶体，第二桶体内的粉末进入到第三桶体内 暂存在第三桶体内，第一桶体恢复到水平后继续往低于桶体内加粉末，实现混合 粉末的连续制备。
[0009]所述第一桶体内壁上设有第三活动槽，所述第三活动槽内设有转盘，所述转 盘上设有第二连接槽，所述搅拌轴上设有与所述第二连接槽相配合的第一连接 轴，所述搅拌轴上设有多个搅拌杆；所述搅拌轴可转动连接于所述第一桶体内壁 上；所述电机为双头电机，所述第一桶体顶部设有第一连接板，所述第一连接板 上设有与所述第三活动槽相通的第一传动腔，所述第一传动腔内设有第一传动 轮，所述第一传动轮设于所述电机的一个输出轴上；所述转盘上设有第二传动轮， 所述第一传动轮与所述第二传动轮通过一同步带形成连接；粉末放入到第一通体 内后，电机驱动第一传动轮转动，第一传动轮带动第二传动轮转动，第一连接轴 插在第二连接槽内，转盘带动搅拌轴转动，搅拌杆搅动粉末，完成粉末混合步骤。
[0010]所述第二连接槽内壁上设有第一通槽，所述第一通槽内穿设有固定杆，所述 固定杆上设有第一滑块，所述第一通槽内壁上设有与所述第一滑块相配合的第一 滑槽，所述第一滑槽内壁上活动连接有第二连接板，所述第二连接板一端活动连 接有第三连接板，所述第一滑槽内壁上还设有第二复位弹簧；所述第一滑槽侧壁 上设有第二通槽，所述第二通槽内穿设有第一推板，所述第一推板一端设有第二 推板，所述第一推板上设有第二滑块，所
述第二通槽内壁上设有与所述第二滑块 相配合的第二滑槽，所述第二滑块上设有第三复位弹簧；所述第三活动槽内壁上 设有与所述固定杆相配合的震动组件；粉末放入到第一桶体内时，固定杆抵在第 一连接轴侧壁上，转盘转动带动搅拌轴转动，搅拌杆将粉末混合；当第一桶体内 的粉末混合完成后，液压缸驱动第一支撑杆往上运动，第一桶体翻转至倾斜状态， 第一推板带动第二推板往第一滑槽内移动，第二推板推动第二连接板和第三连接 板转动，第二连接板和第三连接板推动固定杆从第二连接槽被伸出，转盘带动固 定杆转动时固定杆与震动组件配合，此时搅拌轴处于静止状态，在第一桶体上产 生震动，第一桶体上的粉末在第一桶体震动下掉落至第二桶体内，粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一步法制备共挤木塑复合材料的工艺，其特征在于：包括：将植物纤维粉末、聚乙烯粉末、马来酸酐接枝聚乙烯粉末、润滑剂粉末、抗氧剂粉末放入到混合设备内混合均匀后，加入共挤木塑复合材料制造设备中挤出芯层；面层料加入单螺杆挤出机中；通过模具挤出成型；所述混合设备包括第一桶体(1)、第二桶体(2)及第三桶体(3)，所述第二桶体(2)两端分别设有第一连接环(21)，所述第一桶体(1)和所述第三桶体(3)上分别设有与所述第一连接环(21)相配合的第一连接槽，所述第一桶体(1)上设有用于驱动所述第二桶体(2)转动的电机(142)，所述第一桶体(1)内设有搅拌轴(15)，所述第一桶体(1)侧壁上设有第一连接块(11)，所述第一连接块(11)上活动连接有第一支撑杆(111)，所述第三桶体(3)侧壁上设有第二连接块(31)，所述第二连接块(31)上活动连接有第二支撑杆(311)，所述第一支撑杆(111)下方设有用于推动所述第一支撑杆(111)往上运动的液压缸(41)；所述第一桶体(1)上设有进料口(12)，所述第三桶体(3)底部设有出料口；所述混合设备内的具体操作为：将植物纤维粉末、塑料粉末、马来酸酐接枝聚乙烯粉末、润滑剂粉末、抗氧剂粉末从进料口(12)处放入到第一桶体(1)内，搅拌轴(15)转动搅拌粉末，此时粉末处于第一桶体(1)内，粉末搅拌指定时长后，液压缸(41)驱动第一支撑杆(111)往上运动，第一支撑杆(111)推动第一桶体(1)往上运动，第一桶体(1)一端升起后第一桶体(1)、第二桶体(2)及第三桶体(3)处于倾斜状态，第一桶体(1)内的粉末移动至第二桶体(2)内，液压缸(41)驱动第一桶体(1)一端下降，第一桶体(1)、第二桶体(2)及第三桶体(3)恢复到水平状态，电机(142)驱动第二桶体(2)转动，第二桶体(2)转动带动粉末翻转，继续对粉末进行搅拌，粉末搅拌完成后，液压缸(41)再次推动第一支撑杆(111)往上运动，第一桶体(1)、第二桶体(2)及第三桶体(3)再次倾斜，第二桶体(2)内的粉末进入到第三桶体(3)内，第三桶体(3)内粉末根据需要从出料口处排出，新的粉末继续放入到第一桶体(1)内进行搅拌。2.根据权利要求1所述的一种一步法制备共挤木塑复合材料的工艺，其特征在于：所述第三桶体(3)内壁上设有第一挡板(33)，所述第一挡板(33)上设有第一活动槽，所述第一活动槽内设有第二挡板(331)，所述第一挡板(33)侧壁上设有第一连接杆(34)，所述第一连接杆(34)上设有与所述第一活动槽相通的第一活动腔，所述第一活动腔内设有第一配重块(341)，所述第一配重块(341)一端设有第一复位弹簧(342)，另一端设有第一连接绳，所述第一连接绳一端固连于所述第二挡板(331)上；所述第一活动腔内壁上设有第二活动槽，所述第二活动槽内设有第一连接弹簧(351)，所述第一连接弹簧(351)一端设有第一限位块(35)，所述第二活动槽内设有第一电磁铁；粉末在第一桶体(1)内混合后，液压缸(41)驱动第一支撑杆(111)往上运动，第一桶体(1)、第二桶体(2)及第三桶体(3)翻转至倾斜状态，此时第二挡板(331)从第一活动槽内伸出，第一挡板(33)和第二挡板(331)将第三桶体(3)封闭，从第一桶体(1)内掉出的粉末均掉落在第二桶体(2)内，待第二桶体(2)翻转至水平状态后，第二桶体(2)转动继续混合粉末；粉末在第二桶体(2)内混合完成后，液压缸(41)推动第一支撑杆(111)再次往上运动，第一电磁铁通电将第一限位块(35)吸入到第二活动槽内，第三桶体(3)倾斜后第一配重块(341)往第一活动腔一端移动，第一连接绳拉动第二挡板(331)往第一活动槽内移动，第二挡板(331)进入到第一活动槽内开启第三桶体(3)，第二桶体(2)内的粉末进入到第三桶体(3)内暂存在第三桶体(3)内，第一桶体(1)恢复到水平后继续往低于桶体内加粉末，实现混合粉末的连续制备。3.根据权利要求1所述的一种一步法制备共挤木塑复合材料的工艺，其特征在于：所述
第一桶体(1)内壁上设有第三活动槽，所述第三活动槽内设有转盘(16)，所述转盘(16)上设有第二连接槽，所述搅拌轴(15)上设有与所述第二连接槽相配合的第一连接轴(152)，所述搅拌轴(15)上设有多个搅拌杆(151)；所述搅拌轴(15)可转动连接于所述第一桶体(1)内壁上；所述电机(142)为双头电机，所述第一桶体(1)顶部设有第一连接板(13)，所述第一连接板(13)上设有与所述第三活动槽相通的第一传动腔，所述第一传动腔内设有第一传动轮，所述第一传动轮设于所述电机(142)的一个输出轴上；所述转盘(16)上设有第二传动轮(165)，所述第一传动轮与所述第二传动轮(165)通过一同步带形成连接；粉末放入到第一通体内后，电机(142)驱动第一传动轮转动，第一传动轮带动第二传动轮(165)转动，第一连接轴(152)插在第二连接槽内，转盘(16)带动搅拌轴(15)转动，搅拌杆(151)搅动粉末，完成粉末混合步骤。4.根据权利要求3所述的一种一步法制备共挤木塑复合材料的工艺，其特征在于：所述第二连接槽内壁上设有第一通槽，所述第一通槽内穿设有固定杆(161)，所述固定杆(161)上设有第一滑块(1611)，所述第一通槽内壁上设有与所述第一滑块(1611)相配合的第一滑槽，所述第一滑槽内壁上活动连接有第二连接板(162)，所述第二连接板(162)一端活动连接有第三连接板(163)，所述第一滑槽内壁上还设有第二复位弹簧(164)；所述第一滑槽侧壁上设有第二通槽，所述第二通槽内穿设有第一推板(166)，所述第一推板(166)一端设有第二推板(1661)，所述第一推板(166)上设有第二滑块(1662)，所述第二通槽内壁上设有与所述第二滑块(1662)相配合的第二滑槽，所述第二滑块(1662)上设有第三复位弹簧(1663)；所述第三活动槽内壁上设有与所述固定杆(161)相配合的震动组件；粉末放入到第一桶体(1)内时，固定杆(161)抵在第一连接轴(152)侧壁上，转盘(16)转动带动搅拌轴(15)转动，搅拌杆(151)将粉末混合；当第一桶体(1)内的粉末混合完成后，液压缸(41)驱动第一支撑杆(111)往上运动，第一桶体(1)翻转至倾斜状态，第一推板(166)带动第二推板(1661)往第一滑槽内移动，第二推板(1661)推动第二连接板(162)和第三连接板(163)转动，第二连接板(162)和第三连接板(163)推动固定杆(161)从第二连接槽被伸出，转盘(16)带动固定杆(161)转动时固定杆(161)与震动组件配合，此时搅拌轴(15)处于静止状态，在第一桶体(1)上产生震动，第一桶体(1)上的粉末在第一桶体(1)震动下掉落至第二桶体(2)内，粉末进入到第二桶体(2)内继续做混合操作。5.根据权利要求4所述的一种一步法制备共挤木塑复合材料的工艺，其特征在于：所述第三活动槽内壁上设有第四活动槽，所述震动组件包括设于所述第四活动槽内的第一活动块(17)、设于所述活动块侧壁上的第八复位弹簧(171)及设于所述第一活动块(17)上的第一推块(172)，所述第一活动块(17)上设有第五活动槽，所述第一推块(172)设于所述第五活动槽内，所述第一推块(172)侧壁上设有第三滑块，所述第五活动槽内壁上设有与所述第三滑块相配合的第三滑槽，所述第三滑块上设有第四复位弹簧；所述第五活动槽内设有活动杆(173)，所述第五活动槽侧壁上设有与所述活动杆(173)相配合的第四滑槽，所述第四活动槽内壁上设有与所述活动杆(173)相配合的第五滑槽，所述活动杆(173)上设有第二连接绳，所述第二连接绳一端固连于所述第一推块(172)上；液压缸(41)驱动第一支撑杆(111)往上运动后，第一桶体(1)转动至倾斜状态，第一推板(166)带动第二推板(1661)移动，第二连接板(162)和第三连接板(163)推动固定杆(161)从第一通槽内伸出，转盘(16)带动固定杆(161)转动时固定杆(161)推动第一推块(172)移动，第一推块(172)带动第一活动
块(17)在第四活动槽内移动，第三滑块在第五滑槽内移动，第三滑块移动至第五滑槽一端后，第一活动块(17)相对于活动杆(173)移动，第二连接绳拉动第一推块(172)进入到第五活动槽内，固定杆(161)从第一推块(172)底部经过，第八复位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清锋，马鑫，
申请(专利权)人：绍兴永昇新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：