[发明专利]高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备

说明书

本发明公开了高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备，包括正反双向螺纹异向锥型双螺杆径向出料挤出装置，入料器和大开槽均间同向锥型双螺杆挤出机；正反双向螺纹异向锥型双螺杆径向出料挤出装置位于上部，混合料通过入料器进入大开槽均间同向锥型双螺杆挤出机，该挤出机的螺杆的螺棱和螺槽的宽度比不大于1：4，螺棱和螺棱交叉处有均匀的间隙。本节能装备解决了现有挤出装备螺杆剪切对木质纤维造成降破碎，无法保留木质纤维原始形态，使得木质纤维对木塑的增强效果难以完全发挥的技术缺陷，解决了两步法工艺中物料从熔融状态降温储存，再加热熔融过程中的热量损耗问题，以更节能的方式生产出高性能的长木质纤维增强的木塑复合材料。

技术领域

本发明涉及新材料制造设备领域，具体涉及高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备。

背景技术

木塑复合材料（简称木塑）是一类以热塑性聚合物为基体，以木质纤维为填充增强材料，通过熔融复合，采用挤出、注塑或模压等成型工艺而制备的复合材料，材性兼具木材和塑料的双重优点，是一类综合性能突出而生态和经济效益显著的环境友好材料。被广泛应用于建筑、园林景观、装饰装修、物流包装等行业。

木塑复合材料的成型工艺主要采用二步法挤出成型，先将木质纤维和热塑性塑料经平行双螺杆高速剪切、熔融复合造粒，等造粒料冷却后，再利用异向锥形双螺杆较大的平移输送能力进行挤出成型。木塑复合材料的力学性能，在一定范围内跟木质纤维的长度或长径比成正比，木质纤维的长度越大、长径比越高，其增强效果越好，但是平行双螺杆的高速剪切作用会破坏木质纤维的原始形态，将木质纤维剪短破碎成粉末状颗粒，同时发生剪切热降解，使得木质纤维的增强效果大幅降低。热塑性聚合物分子链在螺杆的强力剪切作用下也会发生断裂，强度降低。此外，冷却的木塑粒料进入异向锥形双螺杆挤成型时，需进行二次加热熔融塑化，造成热量损耗和劳动力增加，同时，异向锥形双螺杆的塑化段还会对物料造成二次剪切，最终造成整体产品品质下降，能耗高升，成本增加。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备。

本发明所采取的技术方案是：

高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备，包括正反双向螺纹异向锥型双螺杆径向出料挤出装置，入料器，大开槽均间同向锥型双螺杆挤出机，

所述正反双向螺纹异向锥型双螺杆径向出料挤出装置位于上部，其螺杆包括工作部和尾部，工作部的螺纹为正向螺纹，尾部的螺纹为反向螺纹，所述正反双向螺纹异向锥型双螺杆径向出料挤出装置的第一出料口与所述入料器的第一进料口相连通；

所述入料器的第二出料口下方连通有所述大开槽均间同向锥型双螺杆挤出机的第二进料口；

所述大开槽均间同向锥型双螺杆挤出机的螺杆的螺棱和螺槽的宽度比不大于1：4，螺棱和螺棱交叉处有均匀的间隙。

在一些高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备的实例中，所述入料器包括一固定平台，所述固定平台设有一滑动架，所述滑动架连接有料筒。

在一些高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备的实例中，所述螺棱和螺槽的宽度比为1：(4～8)。

在一些高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备的实例中，所述大开槽均间同向锥型双螺杆挤出机的螺杆的螺棱的宽度为 10～15 mm。

在一些高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备的实例中，所述大开槽均间同向锥型双螺杆挤出机的螺杆的螺槽的宽度为 60～100 mm。

在一些高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备的实例中，所述间隙的宽度为不低于10mm。

在一些高性能木塑复合材料一步法挤出成型节能装备的实例中，所述间隙宽度为10～15 mm。