专利名称：一种新型木塑复合材料挤出机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生产木塑复合材料的挤出设备，特别是一种能够从原料到最终制品 一歩法生产木塑复合材料的新型木塑复合材料挤出机。
背景技术：
木塑复合材料是近年来国际上蓬勃兴起的新一代绿色环保材料，其主要制造原料为天然 纤维(木屑、锯末、秸秆、稻糠等)、塑料(PE、 PP、 PVC、 ABS、 PET、废塑料、再生塑料等)， 以及改性剂、相容剂、润滑剂等添加剂和加工助剂。木塑复合材料的成本较低，可替代木材、 塑料制品，在国际上已被广泛应用，在国内也得到了普遍关注，应用领域不断扩大。
现有的木塑复合材料制品的制造工艺一般有两种
一是先用平行双螺杆挤出机造粒，然后用单螺杆挤出机塑化、加压，通过模具成型的两 步法制造工艺，这种制造工艺存在的缺点是需要用两套设备，占用的生产空间大、所需的人 力和能源成本较高，另外原料经过两次塑化容易造成分解变色，生产工艺参数较难控制，制 成品有时色差较大、存在气孔和疏松等缺陷。
另一种是使用锥形双螺杆挤出机混炼、分散、塑化、加压、模具成型的一步法制造工艺， 这种制造工艺存在的缺点是在加工过程中原料的分散、塑化效果差、制品内部材质不均匀， 同时只有一个排气口，达不到理想的排气效果，制品内部有气孔和疏松，且螺杆与机筒磨损 快，使用寿命短。
发明内容
本实用新型解决了上述现有技术屮存在的不足和问题，提供了一种挤出稳定、彻底排气、 充分混炼、产生高倍压和产品致密度高的新型木塑复合材料挤出机。
本实用新型的一种新型木塑复合材料挤出机包括挤出模具、机筒、锥形螺杆、加热冷 却器、真空抽气室、排气装置、喂料系统、分配齿轮箱、减速传动箱、驱动电机、联轴器、 机座，所述两根锥形螺杆在机筒内异向旋转或同向旋转，且每根锥形螺杆的有效长径比为25 60: 1;与机筒连接的排气装置个数为1 3个。
本实用新型工作时，物料经过喂料器搅拌，再经喂料机筒预热，然后输送到机筒内，在 锥形双螺杆的作用下向出口端流动，物料在流动过程中经过预热、熔融、混炼、自然排气、 分散、捏合、塑化、真空排气、最后挤出成型。可以在机筒上增设排气装置，能够使得物料 中的水分充分排出，制品内部无气孔，因而使得制成品的材料密度大、强度高，螺杆和机筒的使用寿命更长。
一台专业、完善的木塑复合材料挤出设备必须具备彻底排气、充分混炼、产生高倍压三 个必要条件，否则制成品的质量将存才很大的问题和缺陷。进行彻底排气就需要增加排气口 的数量，所以普通的锥形双螺杆挤出机就不能满足要求(因其长径比较小，只能设置一个排 气口)；而进行充分混炼就需要大长径比的螺杆结构，所以普通的锥形双螺杆挤出机也不能满 足要求；产生高倍压(机头压力要求25 40Mpa)就需要锥形的螺杆结构，所以平行双螺杆挤 出机根本达不到这一要求(机头压力仅18Mpa左右)。
本实用新型的有益效果就是具备了以上彻底排气、充分混炼、产生高倍压三个必要条件。 因为将每根锥形螺杆的有效长径比加大到25 60: 1后，保证了物料的稳定挤出和充分混炼， 大大提高了制品的质量和密度；由于长径比的增大，可以在机筒上增设更多的排气装置，使 木塑复合材料的生产过程中充分完成排气；同时由于长径比的增大，也保证了锥形螺杆在提 高转速后不会被扭断，因此使机器产量大大提高，单位产量的能耗也大大降低；由于本实用 新型的螺杆结构为锥形，所以也具备了产生高倍压的结构特征。本实用新型可以满足50 90 %植物纤维含量的木塑复合材料加工成型；可以在混炼加工过程中彻底脱去木纤维中30%以 内的水份及低挥发份；可以在30 40Mpa螺杆背压情况下长期安全生产；可以稳定地完成木塑 高密度堆积和平滑挤出地机头压力要求。
因此木实用新型具备了彻底排气、挤出稳定、塑化性能好、产量高、能耗低等众多优点， 是一种适用于生产木塑复合材料的新颖挤出设备。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。 图l为本实用新型的结构示意图。 图2为图l的局部放大图。
图3为本实用新型实施例一的异向旋转锥形螺杆结构示意图。 图4为木实用新型实施例二的同向旋转锥形螺杆结构示意图。 图5为本实用新型实施例二的分配箱齿轮结构示意图。
具体实施方式实施例一
如
图1 3所示，本实施例的一种新型木塑复合材料挤出机包括挤出模具l、机筒2、锥形
螺杆3、加热冷却器4、真空抽气室5、排气装置6、喂料系统7、分配齿轮箱8、减速传动箱9、 驱动电机IO、联轴器ll、机座12，两根锥形螺杆3-1和3-2在机筒2内的旋转方向为异向旋转。物料经过喂料系统7上料斗7-l的喂料器7-2充分搅拌后，然后经过包覆在喂料机筒7-6外 加热器7-5的预热，在进入到机筒2前在顶部开口的落料室7-7中蒸发了一部分水份。机筒2的 中间位置安装有排气装置6和真空抽气室5，排气装置6设有可以关闭的开n ,这样能确保及时、 充分地排出加工过程中物料散发的气体和水份，同时可根据需要有时添加辅料。物料在机筒2 内随着两根锥形螺杆3-l和3-2的作用下向出口端流动，物料在流动过程中经过预热、熔融、 混炼、自然排气、分散、捏合、塑化、真空排气，最后通过挤出模具l挤出成型。本实施例中 的螺杆小头直径为65mm，螺杆有效长径比为35: 1，螺杆转速为55rpm，排气装置为l个。
实施例二
如图l、图2、图4、图5所示，本实施例的一种新型木塑复合材料挤出机包括挤出模具l、 机筒2、锥形螺杆3、加热冷却器4、真空抽气室5、排气装置6、喂料系统7、分配齿轮箱8、减 速传动箱9、驱动电机IO、联轴器ll、机座12,两根锥形螺杆3-3和3-4在机筒2内的旋转方向 为同向旋转。
物料经过喂料系统7上料斗7-l的喂料器7-2充分搅拌后，然后经过包覆在喂料机筒7--6外 加热器7-5的预热，在进入到机简2前在顶部开口的落料室7-7中蒸发了一部分水份。机筒2的 中间位置安装有排气装置6和真空抽气室5，排气装置6设有可以关闭的开口 ，这样能确保及时、 充分地排出加工过程屮物料散发的气体和水份，同时可根据需要有时添加辅料。驱动电机IO 通过联轴器11连接到减速传动箱9，减速传动箱9连接分配齿轮箱8中的主动齿轮13，主动齿轮 13带动中间齿轮14，中间齿轮14再带动从动齿轮15,从而使与主动齿轮13和从动齿轮15连接 的两根锥形螺杆3-3和3-4在机筒2内同向旋转。物料在机筒2内随着两根锥形螺杆3-3和3-4的 作用下向出口端流动，物料在流动过程中经过预热、熔融、混炼、自然排气、分散、捏合、 塑化、真空排气，最后通过挤出模具l挤出成型。本实施例中的螺杆小头直径为80mra，螺杆有 效K:径比为40: 1，螺杆转速为60rpm，排气装置为2个。
上述实施例一、二及附图是对本实用新型的进一步详细说明，但本实用新型要求保护的 范围并不局限于实施例中所描述的范围。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落 在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种新型木塑复合材料挤出机，包括挤出模具、机筒、锥形螺杆、加热冷却器、真空抽气室、排气装置、喂料系统、分配齿轮箱、减速传动箱、驱动电机、联轴器、机座，其特征在于两根锥形螺杆在机筒内异向旋转或同向旋转，且每根锥形螺杆的有效长径比为25～60∶1；与机筒连接的排气装置个数为1～3个。
2. 根据权利要求1所述的一种新型木塑复合材料挤出机，其特征在于所述排气装置包 括风管和排风机，风管与机筒的出气口相连接，排风机安装在风管中，在风管上设有可以关 闭的进料口。
3. 根据权利要求1所述的一种新型木塑复合材料挤出机，其特征在于两根锥形螺杆在 机筒内同向旋转时，分配齿轮箱中与两根锥形螺杆相连接的主动齿轮和从动齿轮上方或下方 设有中间齿轮。
4. 根据权利要求1所述的一种新型木塑复合材料挤出机，其特征在于所述喂料系统包 括料斗、搅拌器、喂料电机、喂料螺杆、喂料机筒、加热器和顶部开口的落料室，加热器包 覆在喂料机筒外，喂料机筒与落料室的侧面相连通。
5. 根据权利要求1所述的一种新型木塑复合材料挤出机，其特征在于锥形螺杆螺棱的 导程和止退轴承均按55Mpa额定背压和相应的扭距要求设计。
专利摘要本实用新型公开了一种新型木塑复合材料挤出机，尤其是能够连续将原料混炼、分散、塑化、挤出、成型的木塑复合材料挤出机。本实用新型包括挤出模具1、机筒2、锥形螺杆3、加热冷却器4、真空抽气室5、排气装置6、喂料系统7、分配齿轮箱8、减速传动箱9、驱动电机10、联轴器11、机座12，本实用新型以彻底排气、充分混炼和产生高倍压三项特有功能来满足木塑复合材料挤出成型的基本要求，能够提高木塑复合材料或制品的质量，同时使加工工艺条件更加容易控制。
文档编号B29C47/60GK201158136SQ200820083438
公开日2008年12月3日 申请日期2008年2月20日 优先权日2008年2月20日
发明者王飞跃 申请人:王飞跃