挤出多孔泡沫纤维质纤维-聚合物复合物的模系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及生产多孔木料塑性复合材料的装置，包括：将复合材料从挤出机（１２）的适配器传到过渡模板（３０）的口，使均匀材料流到过渡模板；过渡模板，将材料流引到流动限制模板（６０），确保等量的材料传输到流动限制模板的所有区域；流动限制模板，向材料流提供足够阻力以增大流动限制模板上游的材料部分的熔化压力，并增强控制由于将所述流分为多个适合尺寸和形状的细流的限制所致的温度升高；压缩模板（７０），将从流动限制模板排出的分立流融合为单一材料流，并将熔化压力保持为防止材料中的空穴过早形成；成形模板（８０），设计为使材料成形为使得完全膨胀的材料接近所希望构型的形状，并控制空穴形成和膨胀的速率而产生大量均匀空穴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适于替代天然木料使用的挤出式木料-聚合物复合材 料，并涉及用于制造所述复合材料的模、机器和方法。
技术介绍
在此以参见方式引入Laver的美国专利5， 516， 472。 Laver教示了 在主要包括热塑性材料和纤维质填料的合成木料的挤出过程中使用分 股模。分股模产生多股，并之后在模制模具中压缩和融合到一起。被压 缩体然后通过成形模板，在此实现最终构型形状。这种排布不允许构型 在排出成形模板之后膨胀，因而不能提供所希望的在多孔复合物中的密 度降低。多孔(即泡沫)的木料塑性复合物的挤出取决于复合物基体内气 泡或空穴的形成。如果气体可在压力下引入，则其应在基体中被更均匀 地分散，以形成具有更多数量空穴的更均匀的空穴结构。这种类型的结 构作为更希望的结构被接受。压力在挤出过程中的变化是因对挤出物流的限制所致。所遇到的笫一个问题是，适当变化压力，而同时产生具有 足够大可用截面的构型。显然，大的构型比小的构型需要包括更小程度 的挤出物流限制。当挤出大的构型时，可以通过使所述流分别进入多个通道而增加限制量。 一种分流方法在Wiley等人的美国专利3, 573, 152中呈现。 Wiley等人教示了在模中使用多个口，其目的在于，当模开口对于产生 发泡过程所需压力过大时，升高包含泡沫剂的熔化塑料体的压力。这些 口分开而使得，当熔化塑料流由于存在通过发泡剂产生的气泡而膨胀并 占据所述口之间的空间时，将发生所希望程度的膨胀。模的在所述口的下游的部分口包含膨胀的流，从而使其顺应某些所希望的形状但不迟滞 所述膨胀。通过这种过程形成极低密度的泡沫。使所述流分别进入多个通道导致第二个问题。分开的流必须再次 融合回到一起以形成粘性结构。在挤出由Wiley等人描述的无填料聚合 物泡沫的过程中，膨胀流易于相互粘合。将木料和/或其它填料添加到 聚合物中产生了困难。结果形成的复合物流将在没有额外压缩的情况下 不能充分粘合，这是因为在表面上的聚合物量已经由于添加的填料而减 少。通过由Wiley等人提出的方法而生产的聚合物流过宽地分开，而不 能产生制造均一结构的多孔复合物构型所必要的粘着体。需要在所述口 之后压缩所述股或流。由Laver提出的分股板将通过分开挤出物流而产生流限制，但口 尺寸必须适于产生用于形成空穴的最优条件。由Laver呈现的模制模具 也必须适于产生在不升高挤出物温度的情况下形成粘着体所必要的压 缩量。本专利技术的目的在于提供一种形成足够挤出物流限制的方式，以促 成在挤出大构型时有效形成空穴所必要的压力升高，而且同时提供一种 产生具有粘性结构的构型的方式。
技术实现思路
现在参见本专利技术的系统的示例性实施例的附图，本专利技术涉及一种 用于从挤出机12中挤出多孔泡沫挤出物的模系统14,所述挤出机12 包括排出开口 13，并通过有机纤维材料与热塑性材料的混合物形成具 有大致均匀空穴结构的复合物模制挤出物产品，所述模系统14包括以下板a. 适配器模板20，其被可移除地连接到所述挤出机12，用于接收 来自所述挤出机12的排出开口 13的挤出物，所述适配器模板20包括 前开口 22、后开口 23、和将前开口 22连接到后开口 23的流动通道26;b. 至少一个过渡模板30，其邻近于所述适配器模板20，所述过渡 模板30包括前开口 31、后开口 33、和将前开口 31连接到后开口 33的 流动通道32;c. 流动限制模板60，其邻近于所述过渡模板30，所述流动限制模 板60具有前开口 65、后开口 67、和将前开口 65连接到后开口 67的流 动通道63，其中，所述流动通道63包括多个分股通道68以分开挤出 物流，其中，所述分股通道68具有直径和长度以向所述挤出物流提供 足够的阻力压力，使得进入所述适配器模板20的挤出物的阻力压力增 加，其中，阻力压力的增加改变了进入所述适配器模板20的挤出物， 使得进入所述适配器模板20的挤出物具有更均匀空穴结构和更低密度 的特征，其中，所述过渡模板30的流动通道32成形为使得流到所述流 动限制模板60的挤出物确保等量的挤出物被传输到所述分股通道68;d. 压缩模板70，其邻近于所述流动限制模板60并包括前开口 72、 后开口 74和流动通道76,其中，所述压缩模板的前开口 72邻近于所 述流动限制模板的后开口 67，其中，所述压缩模板的流动通道76成形 为将所述挤出物重组为单一的挤出物流，其中，进一步地，所述压缩模 板的流动通道76成形为将挤出物的熔化压力保持在一定水平而防止挤 出物材料中的空穴过早形成；e. 成形模板80，其邻近于所述压缩模板70并包括前开口 82、后 开口 84和流动通道86，其中，所述成形模板的前开口 82邻近于所述 压缩模板的后开口 74,其中，所述成形模板的流动通道86成形为接近 最终挤出产品16的所希望构型的形状并控制空穴形成和膨胀的速率而 产生大量均匀空穴。其中，所述过渡模板30、 40和/或50的流动通道 32、 46和/或56的容量与所述成形模板80的容量的比率在105:1至 345: 1的范围。本专利技术还涉及一种用于通过挤出机12形成多孔泡沫挤出物的方 法，挤出机12包括排出开口 13，并通过有机纤维材料与热塑性材料的 混合物形成具有大致均匀空穴结构的复合物模制挤出物产品16，所述方法包括以下步骤a. 在料斗10中混合纤维质材料和热塑性材料；b. 将混合后的材料运送到挤出机12以形成挤出物；c. 将所述挤出物传送通过适配器模板20，所述适配器模板20被 可移除地连接到所述挤出机12以接收来自所述挤出机12的排出开口 13的挤出物，所述适配器模板20包括前开口 22、后开口 23和将前开 口 22连接到后开口 23的流动通道26;d. 将所述挤出物传送通过邻近于适配器模板20的至少一个过渡模 板30，所述至少一个过渡模板30包括前开口 31、后开口 33和将前开 口 31连接到后开口 33的流动通道32,其中，所述过渡模板的流动通 道32具有的形状被设计为将从所述适配器模板20的流动通道26排放 的挤出材料转变为总体上更接近最终挤出产品形状的形状；e. 将被挤出的材料传送通过邻近于所述过渡模板30的流动限制模 板60，所述流动限制模板60具有前开口 65、后开口 67和将前开口 65 连接到后开口 67的流动通道63，其中，所述流动通道63包括多个相 邻分股通道68以分开挤出物流，其中，所述分股通道68具有的直径和 长度被设计为增大对所述挤出物的阻力压力，其中，阻力压力的增加改 变了进入所述适配器模板20的挤出物，使得进入所述适配器模板20的 挤出物具有更均匀空穴结构和更低密度的特征，其中，所述过渡模板 30的流动通道32成形为使得流到所述流动限制模板60的挤出物确保 等量的挤出物被传输到所述分股通道68;f. 将被挤出的材料传送通过邻近于所述流动限制模板60的压缩模 板70，所述压缩模板70包括前开口 72、后开口 74和流动通道76,其 中，所述压缩模板的前开口 72邻近于所述流动限制模板的后开口 67， 其中，压缩模板70的流动通道76的前面72具有的构型等于流动限制 模板60中的流动通道63内的所有通道68的区域加上共同限定构成流 动限制模板60的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从挤出机中挤出多孔泡沫挤出物的模系统，所述挤出机包括排出开口，并通过纤维质纤维－聚合物复合材料形成具有大致均匀空穴结构的模制挤出物产品，所述模系统包括：　ａ．适配器模板，其被可移除地连接到所述挤出机，用于接收来自所述挤出机的排 出开口的挤出物，所述适配器模板包括前开口、后开口、和将前开口连接到后开口的流动通道；　ｂ．至少一个过渡模板，其邻近于所述适配器模板，所述过渡模板包括前开口、后开口、和将前开口连接到后开口的流动通道；　ｃ．流动限制模板，其邻近于所 述过渡模板，所述流动限制模板具有前开口、后开口、和将前开口连接到后开口的流动通道，其中，所述流动通道包括多个分股通道以分开挤出物流，其中，所述分股通道具有直径和长度以向所述挤出物流提供足够的阻力压力，使得进入所述适配器模板的挤出物的阻力压力增加，其中，阻力压力的增加改变了进入所述适配器模板的挤出物，使得进入所述适配器模板的挤出物具有更均匀空穴结构和更低密度的特征，其中，所述过渡模板的流动通道成形为使得流到所述流动限制模板的挤出物确保等量的挤出物被传输到所述分股通道；　ｄ ．压缩模板，其邻近于所述流动限制模板并包括前开口、后开口和流动通道，其中，所述压缩模板的前开口邻近于所述流动限制模板的后开口，其中，所述压缩模板的流动通道成形为将所述挤出物重组为单一的挤出物流，其中，进一步地，所述压缩模板的流动通道成形为将熔化压力保持在一定水平而防止材料中的空穴过早形成；　ｅ．成形模板，其邻近于所述压缩模板并包括前开口、后开口和流动通道，其中，所述成形模板的前开口邻近于所述压缩模板的后开口，其中，所述成形模板的流动通道成形为接近最终挤出产品的所希望构型 的形状并控制空穴形成和膨胀的速率而产生大量均匀空穴。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-9-15 60/844,8271、一种用于从挤出机中挤出多孔泡沫挤出物的模系统，所述挤出机包括排出开口，并通过纤维质纤维-聚合物复合材料形成具有大致均匀空穴结构的模制挤出物产品，所述模系统包括a.适配器模板，其被可移除地连接到所述挤出机，用于接收来自所述挤出机的排出开口的挤出物，所述适配器模板包括前开口、后开口、和将前开口连接到后开口的流动通道；b.至少一个过渡模板，其邻近于所述适配器模板，所述过渡模板包括前开口、后开口、和将前开口连接到后开口的流动通道；c.流动限制模板，其邻近于所述过渡模板，所述流动限制模板具有前开口、后开口、和将前开口连接到后开口的流动通道，其中，所述流动通道包括多个分股通道以分开挤出物流，其中，所述分股通道具有直径和长度以向所述挤出物流提供足够的阻力压力，使得进入所述适配器模板的挤出物的阻力压力增加，其中，阻力压力的增加改变了进入所述适配器模板的挤出物，使得进入所述适配器模板的挤出物具有更均匀空穴结构和更低密度的特征，其中，所述过渡模板的流动通道成形为使得流到所述流动限制模板的挤出物确保等量的挤出物被传输到所述分股通道；d.压缩模板，其邻近于所述流动限制模板并包括前开口、后开口和流动通道，其中，所述压缩模板的前开口邻近于所述流动限制模板的后开口，其中，所述压缩模板的流动通道成形为将所述挤出物重组为单一的挤出物流，其中，进一步地，所述压缩模板的流动通道成形为将熔化压力保持在一定水平而防止材料中的空穴过早形成；e.成形模板，其邻近于所述压缩模板并包括前开口、后开口和流动通道，其中，所述成形模板的前开口邻近于所述压缩模板的后开口，其中，所述成形模板的流动通道成形为接近最终挤出产品的所希望构型的形状并控制空穴形成和膨胀的速率而产生大量均匀空穴。2、 根据权利要求1所述的模系统，其中，所述纤维质纤维-聚合 物复合材料所具有的纤维质纤维与热塑性材料的比率在大约4:1至1:0 之间。3、 根据权利要求1所述的模系统，其中，进入所述适配器模板的 复合材料具有的密度从050 gm/cc至090 gm/cc。4、 根据权利要求1所述的模系统，其中，所述过渡模板的流动通 道的容量与所述成形模板的容量的比率在105:1至345:1的范围。5、 根据权利要求1所述的模系统，其中，所述过渡模板的流动通 道的容量与所述成形模板的容量的比率为2:1。6、 根据权利要求1所述的模系统，其中，所述压缩模板的流动通 道以每单位长度15%至30%之间的比率渐缩。7、 一种通过纤维质纤维-聚合物复合材料形成具有大致均匀空穴 结构的多孔泡沫挤出物的方法，所述方法包括a. 在料斗中混合复合材料；b. 将混合后的复合材料运送到挤出机以形成挤出物；c. 将所述挤出物传送通过适配器模板，所述适配器模板被可移除 地连接到所述挤出机以接收来自所述挤出机的排出开口的挤出物，所述 适配器模板包括前开口 、后开口和将前开口连接到后开口的流动通道；d. 将所述挤出物传送通过邻近于适配器模板的至少一个过渡模板， 所述至少一个过渡模板包括前开口 、后开口和将前开口连接到后开口的 流动通道，其中，所述过渡模板的流动通道具有的形状被设计为将从所 述适配器模板的流动通道排放的挤出材料转变为总体上更接近最终挤 出产品形状的形状；e. 将被挤...

【专利技术属性】
技术研发人员：BD凯勒，DF多斯塔尔，TC拉弗，AB恩格兰，
申请(专利权)人：斯特兰德克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]