[发明专利]多功能木塑复合材料一步法挤出机

说明书

技术领域

本发明涉及一种多功能的木塑复合材料采用一步法生产的节能高效的挤出设备。

背景技术

木塑复合材料是一种由植物纤维和废塑料为主要原料的新型材料。作为一种新型、环保、低碳具有典型循环经济特色的新型材料，在国内正处于蓬勃发展期。由于大量使用农作物秸秆和农林三杂等植物纤维原料，整个产业享有“在无山水处造林”的美誉。但作为近5-6年刚刚发展起来的新材料，现有的挤出加工设备均由塑料加工设备改进而来。木塑复合材料体系可分为：聚烯烃体系、聚氯乙烯体系和工程塑料体系。虽然木塑复合材料的加工与塑料加工有一定的共性，但由于原料中大量(占原料比重的60％)使用植物纤维，使得木塑复合材料与塑料的挤出加工有本质的区别。目前，聚烯烃体系和工程塑料体系采用的是混料、平行同向双螺杆造粒机造粒，锥形异向双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出成型的工艺；聚氯乙烯体系采用的是混料、锥形异向双螺杆挤出机造粒，锥形异向双螺杆挤出机或单螺杆挤出机挤出成型的工艺，如果要生产具有表面仿木纹花色的产品，还需要将造粒后的原料和花纹色母粒进行再次混配。该工艺存在如下缺陷：1由于原料混炼造粒后，必须要等到冷却后才能进入下一工序，使得该过程中的堆贮和下一工序中的再加热形成资源和能源浪费；2由于木塑复合材料熔融流动性差，在加工过程中对螺杆和螺筒产生很高的梯度压力，造成螺杆和螺筒摩擦，使得螺杆和螺筒磨损特别严重，为普通塑料加工的5-6倍，大幅降低设备使用效能；3三个体系的加工设备各有局限性，无法互用，不具备通用性；

虽然也有将两种设备串联或组合的一步法工艺的存在，但只能针对固定原料体系和固定挤出量的产品有效，设备成本高，制造复杂，通用性低。

发明内容

为了克服了现有木塑复合材料挤出加工中的工艺繁琐和设备功能的单一，本发明提供一种能在原料加入后一步法完成木塑复合材料的挤出加工；完全避免螺杆与螺筒的摩擦损坏；适用各体系的木塑复合材料的挤出加工；适应多种挤出量的型材；并可方便地使挤出加工的形材有各种仿木材花纹的新型的主要用于木塑复合材料挤出加工，也可单纯用于木塑复合材料造粒和适用与木塑复合材料性质相近的复合材料加工的新型挤出机。

解决其技术的方案

本发明解决其技术的方案是：

1由机座、延伸传动轴、电机、齿轮变速箱、双螺杆齿轮分配箱、双螺杆加料机、混料装置、双螺杆造粒装置、色母粒加料装置、连接桶、单螺杆挤出机和调速变速箱构成一台完整的挤出机。设置该技术方案的有益效果是：电机通过齿轮变速箱和延伸传动轴连接双螺杆齿轮分配箱和调速变速箱，齿轮分配箱连接双螺杆造粒装置，混料装置通过双螺杆加料机与双螺杆造粒装置连接，色母粒加料装置与双螺杆造粒装置连接，连接桶连接双螺杆造粒装置和单螺杆挤出机，单螺杆挤出机和调速变速箱连接，能在原料加入后一步法完成木塑复合材料的挤出加工，节约能源和人工成本，提高设备的使用效能。

2使用一套特殊的有较低转速比的锥形异向双螺杆挤出机的齿轮变速箱，使锥形异向双螺杆挤出机的螺杆转速由普通锥形异向双螺杆挤出机的≤50转/分钟提高到≥200转/分钟，齿轮变速箱的下部有一根在螺杆转速为200转/分钟它的转速为80转/分钟的延伸传动轴；使用一台特殊的单螺杆挤出机，该挤出机由一根齿轮变速箱的下部≤80转/分钟的延伸轴、一套可调速变速箱、一副较小长径比的单螺杆螺筒(包含止推轴承加热圈等相关附件)构成，挤出机的动力由齿轮变速箱的下部≤80转/分钟的延伸轴提供，可调速变速箱提供单螺杆转速调节，单螺杆挤出机的进料口与轴承箱与双螺杆螺筒连接的开放处的下方上下相对，以一个连接筒连接。设置该技术方案的效果是：安装在机座上的齿轮变速箱给双螺杆输出动力，同时通过齿轮变速箱下部装有的一根延伸传动轴，经由延伸轴上装有的调速变速箱提供单螺杆动力，调速变速箱控制单螺杆挤出机的螺杆转速，节省动力配套空间，节约能源，工作时，只需要调节双螺杆挤出机的进料速度，形成两个部分的挤出量协同一致后，两者间转速不会波动，挤出量也就不会波动；从双螺杆挤出机塑化后被切成颗粒的料，仍处于熔融状态，使用很小的动能即可被单螺杆挤出机挤入模具成型。