专利名称：一种木塑复合发泡材料成型设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发泡材料成型设备，尤其是涉及一种木塑复合发泡材料成型 设备。
背景技术：
木塑复合发泡材料是近来国际上发展非常快的新一代绿色环保类材料，其生产 原料主要为天然植物纤维、热塑性塑料(包括各种再生塑料、塑料原料)或淀粉，以及相关改 性剂和加工助剂。它是一种轻质、高缓冲和弹性材料。这种材料相对于纯塑料，自然降解比 例提高，材料成本下降，很多性能得到增强，而成为一种广为关注的代木代塑新材料，在国 际上得到了广泛应用。在木塑复合发泡材料挤出成型技术中，按成型方法可分为热流道牵引法和冷流道 顶出法。热流道牵引法所加工的复合材料木纤维含量较低，物料粘度相对较小，型胚强度较 高，往往伴随发泡，类似热塑性塑料加工法，具体又可分为一步法与两步法。冷流道法是由 挤出机挤出已充分塑化的物料，在机头流道的成型区内骤冷固结后，熔体压力增大，在螺杆 前的流道内形成较大密度的堆积，胚型似固体塞状，最终以正向位移的方式被顶出成型。木塑复合材料与其它纯塑料材料及其它塑料复合材料比较，性质有很大差别。首 先，木(植物)纤维中通常含有大量水分且很难完全干燥，高温下还很容易发生团聚、分解和 碳化；其次，在整个加工过程中，植物纤维部分均是以固态的形式存在而不会发生熔化，这 种状态，给植物纤维在熔体中的取向和分散带来很大困难。目前，国内外木塑复合材料使用的挤出成型设备，流行的锥形螺杆挤出机，由于主 要是为PVC塑料的挤出成型而设计的，并不十分适宜用于木塑复合材料的挤出成型。CN101015951A公开了一种由两台挤出机呈阶梯形布置的专门用于木塑复合材料 生产的挤出成型装置，其中第一阶挤出机为平行同向双螺杆挤出机，作用是排气，第二阶为 锥形逆向双螺杆挤出机，其作用是增压挤出。该方法在一定程度上改善了木塑复合材料的 产品质量，但是木纤维在塑料还是固态时就进行了混合，在塑料进一步的熔化过程中，木纤 维在熔体中的流动受初始状态的限制，很难得到充分分散，同时木纤维进料不可靠，木纤维 在挤出过程中的时间太长，温度太高，容易炭化降解，产品没有发泡，产品不能够充分生物 降解。CN100563999C公开了一种木塑复合材料专用锥形双螺杆挤出机，其所采用的锥形 双螺杆带有混合段，同时机筒和螺杆长径比大于30，且在机筒上只设有一个排气孔，该装置 在排气口之前使熔融的塑料包裹了加热的木粉并混合均勻，但是该装置仅在加料仓位置加 载了一个垂直向下的螺杆，而并没有改善纤维的难于下料问题，同时所述挤出机并不能保 证纤维在熔体中的均勻分散，木纤维在该设备中停留时间过长，温度过高，容易炭化，产品 无发泡，不环保，设备能耗高，操作复杂。CN2650971Y公开了一种塑木挤出机，采用了横纵两根螺杆，横螺杆起塑化作用，并 在纵螺杆上添加了一个混炼筒，其间又加载了滚动齿轮，增加了塑木复合材料的混炼效果，但还是没有从根本上解决木纤维送料与塑木复合体系稳定共混比的问题，纤维进料困难， 纤维在设备中停留时间过长，容易炭化，纤维分散效果差，设备无发泡单元。CN201399887Y公开了一种由横螺杆与纵螺杆夹角呈20-100度布置的木塑复合材 料成型机，其中横螺杆为单螺杆，用于热塑性塑料的塑化，纵螺杆为锥形双螺杆，负责木塑 复合材料的共混与塑炼。从其说明书附图可以看出，其并没有考虑到横纵两挤出机之间的 连接位置，而对于木纤维与热塑性塑料的共混，高聚物的熔融状态对其共混时机的影响非 常大，同样没有解决纤维进料困难和纤维容易炭化的问题，设备无发泡单元，产品也不能充 分生物降解。C拟925844Y公开了一种纤维增强热塑性塑料的双螺杆挤出机，其将纤维的加料位 置设置在双螺杆塑料塑化段的前半段以优化纤维与塑料基体混合效果，但是由于并没有对 纤维的加料方式进行详细阐述，从而很难确定其优化效果。因为在塑料的塑化段，高聚物物 料内压力已相当大，纤维物料很难进入塑料熔体中去，纤维与塑料的共混效果差，纤维容易 炭化，而且设备无发泡单位。在植物纤维与热塑性塑料加料过程中，如果同时从料斗中加入而进入螺杆挤出， 那么在混合过程中纤维常会因为强烈的机械作用而散开并形成线团，使原料混合不均，影 响产品质量；同时，这种加料方式还很容易造成喂料系统的堵塞甚止卡死，影响产品加工的 整个过程。CN201419503公开了一种挤出机装置料斗装置，该装置在料斗内加载了一个变径 螺旋搅拌器，所述变径螺旋搅拌器的主要作用是对难于下料的膨松状物料进行螺旋式输 送，其缺点表现在该类物料(主要指纤维)在喂料口处很难在重力作用下进行喂料。CN201049512公开了一种短玻璃纤维加料装置，其在料仓加料过程中加入了周期 性振动，以实现均勻加料，但是对于密度小的植物纤维，这种加料方式仍然不能解决均勻下 料问题。CN1064059C公开了一种纤维增强热塑性塑料的结构、制法及其生产设备，纤维主 要采用玻璃纤维、碳纤维及其混合物，所述设备利用机筒或螺杆不规则表面的梳理作用和 置于挤出机螺杆前端与模头之间的一个或多个至少以网络形式安装且部分为楔形横截面 的压板来控制热塑性树脂母料中增强纤维的精梳度、纤维长度以及混合熔体的螺线流动， 这种控制纤维大小和纤维与热塑性树脂混合均勻程度的方法对技术要求太高，特别是机筒 和螺杆表面结构的加工，设备加工成本过高，同时纤维进料困难的问题没有解决，设备无发 泡单元。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决现有木塑复合设备存在的上述缺陷，提供一种应用 范围广，产品质量高，生物降解性能好，运行可靠的木塑复合发泡材料成型设备。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本发明之木塑复合发泡材料成型 设备包括热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置、植物纤维强制进料装置、复合材料共混装置、气 体或液体发泡剂输送装置、预发泡筒和挤出发泡模头。根据生产工艺需要，还可以包括固体发泡剂输送装置和/或贴面装置。所述热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置与复合材料共混装置前端相连，并在一条线上，构成“一字型一阶挤出发泡成型设备”，或者热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置与复合 材料共混装置呈一定夹角，构成“丁字型二阶挤出发泡成型设备”，所述夹角角度为1(Γ180 度；植物纤维强制进料装置亦与复合材料共混装置连接；距复合材料共混装置末端广10个 螺距处安装固体发泡剂输送装置，固体发泡剂输送装置通过固体发泡剂输送管与复合材料 共混装置相连，固体发泡剂输送装置前端开有排气孔，复合材料共混装置末端通过法兰与 预发泡筒一端连接，预发泡筒上方设有气体或液体发泡剂输送装置，气体或液体发泡剂输 送装置通过气体或者液体发泡剂输送管与预发泡筒内部相通，预发泡筒内设有搅拌装置， 预发泡筒的另一端与挤出发泡模头连接，贴面装置位于整套设备的末端。所述丁字型二阶挤出发泡成型设备的热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置与复合材 料共混装置之间的夹角角度，优选90度。所述热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置包括热塑性塑料或淀粉加料装置，所述热塑 性塑料或淀粉加料装置采用螺杆计量输送装置，热塑性塑料或淀粉加料装置包括用于驱动 定量输送螺杆的塑料喂料驱动电机、减速器、搅拌撑和定量输送螺杆，定量输送螺杆通过减 速器与塑料喂料驱动电机相连，减速器通过传动装置与搅拌撑相连，定量输送螺杆右端伸 入接料头。所述定量输送螺杆可以是广5条(优选2 3条)。所述一字型一阶挤出发泡成型设备的热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置还包括多 功能螺杆的前段和装有多功能螺杆的料筒的前段，热塑性塑料或淀粉加料装置的定量输送 螺杆通过接料头与装有多功能螺杆的料筒内部相通，多功能螺杆可在料筒里自由转动，多 功能螺杆通过减速箱与电机相连，所述热塑性塑料或淀粉加料装置设于减速箱上，减速箱 设于挤出机底座上。所述多功能螺杆优选锥形螺杆，条数为1飞条，优选2 3条。所述丁字型二阶挤出发泡成型设备的热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置还包括塑 化螺杆及装有塑化螺杆的料筒I，热塑性塑料或淀粉加料装置的定量输送螺杆右端伸入接 料头，热塑性塑料或淀粉加料装置通过接料斗与装有塑化螺杆的料筒I内部相通，塑化螺 杆通过减速箱I与电机I相连，所述热塑性塑料或淀粉加料装置设于减速箱I上，减速箱 I设于挤出机底座上。所述植物纤维强制进料装置采用螺杆-泵体强制进料装置，植物纤维强制进料 装置包括驱动电机、变速箱、加料斗、搅拌器、输料螺杆、输料泵和输料泵壳，所述驱动电机 设于支座上，支座设于料筒上，输料螺杆设于加料斗内，驱动电机通过变速箱与输料螺杆相 连，搅拌器通过方形头与输料螺杆相连，搅拌器旋转方向与输料螺杆旋转方向一致，搅拌器 的叶片数目为广16片，搅拌器的法向方向与其转动时边缘切线方向的夹角为;Γ45度，所述 输料螺杆为等螺槽深度变径输料螺杆、变螺槽深度变径输料螺杆或等螺槽深度等径输料螺 杆，螺槽深度为0. 5 10cm，螺距为1-lOcm，螺纹为等距或变螺距，相邻螺距之比为0. 5-1. 5， 所述输料泵包括齿轮或凸轮，齿轮或凸轮置于输料泵壳内，齿轮的齿根与输料螺杆的螺槽 底部平齐，齿轮的齿数为1-40个，凸轮的小径与输料螺杆底径相同，而大径与输料螺杆的 外径相同，且凸轮小径与输料螺杆螺槽结束点处于同一位置，所述输料泵壳采用“6”字形结 构；这样，植物纤维首先在搅拌器的作用下混合均勻，进而被送入输料螺杆，并在输料螺杆 的作用下向下强制输送而不依赖于植物纤维的自重，最后在泵体结构中的齿轮或凸轮作用下被强制挤出，最终与熔融的热塑性塑料混合。该装置有利于保证送料的均勻性与稳定性， 实现植物纤维强制送料的准确定量。所述输料螺杆的螺槽深度优选0. 6 3cm，螺距优选2 5cm，相邻螺距之比优选 0. 6 1. 2。所述搅拌器的叶片数优选2 3片。所述输料泵齿轮的齿数优选3、个。所述一字型一阶挤出发泡成型设备的复合材料共混装置包括多功能螺杆中部和 后段、料筒中部和后段，固体发泡剂输送装置安装于距装有多功能螺杆的料筒末端广10个 螺距处，固体发泡剂输送装置通过固体发泡剂输送管与装有多功能螺杆的料筒内部相通， 植物纤维强制进料装置设于装有多功能螺杆的料筒中部，并垂直于料筒和多功能螺杆，植 物纤维强制进料装置输料泵的出料口通过法兰与装有多功能螺杆的料筒连接，装有多功能 螺杆的料筒的末端通过法兰与预发泡筒一端连接。所述丁字型二阶挤出发泡成型设备的复合材料共混装置包括共混螺杆、装有共混 螺杆的料筒II，共混螺杆在料筒II里自由转动，共混螺杆条数为可为广5条，共混螺杆通过 减速箱II与电机II相连，减速箱II设于挤出机底座上，热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置的 料筒I通过法兰与装有共混螺杆的料筒II相连，固体发泡剂输送装置通过固体发泡剂输送 管与装有共混螺杆的料筒II内部相通，固体发泡剂输送装置安装于距装有共混螺杆的料筒 II末端1 10个螺距处，植物纤维强制进料装置设于料筒II中部，并垂直于料筒II和共混 螺杆，植物纤维强制进料装置输料泵的出料口通过法兰与装有共混螺杆的料筒II连接，装 有共混螺杆的料筒II末端通过法兰与预发泡筒一端连接；所述共混螺杆优选锥形螺杆，条数优选2 3条。所述预发泡筒可呈椭球形、球形或类圆柱体形，预发泡筒的中间位置设有气体或 者液体发泡剂输送管，气体或者液体发泡剂输送装置设于气体或者液体发泡剂输送管上 方，气体或者液体发泡剂输送管穿过预发泡筒筒壁伸入预发泡筒内部，气体或者液体发泡 剂输送管伸入预发泡筒内部的长度为预发泡筒内径的0-50% (优选37. 5%)，设于预发泡筒 内的搅拌装置包括偶数组搅拌器轴，各搅拌器轴对称分布于气体或者液体发泡剂输送管两 侧，每根搅拌器轴上部和下部对称设有1-10个搅拌器(优选2个)，搅拌器轴下端伸出预发 泡筒外，搅拌器轴底端设有驱动其转动的搅拌电机。所述挤出发泡模头中心设有流道，流道入口处的截面为带有倒角的平直矩形，倒 角角度为0-80度(优选45度)，流道出口处的截面为呈喇叭状的锥形结构，锥角为0-80度 (优选30度)。与挤出发泡模头的流道入口相对应的模头外壁设有加热装置，与挤出发泡模头的 流道出口相对应的模头内壁和外壁之间埋有冷却装置。所述加热装置可采用铝质加热器，冷却装置可采用传统的水冷却方式。所述贴面装置包括导向辊、与导向辊相接触的贴于发泡制品表面的材料(如膜、 纸、片材)、压光装置，两个压光装置设于装有发泡制品的挤出槽两侧，挤出槽前端与挤出发 泡模头的流道出口相通，贴于发泡制品表面的材料置于压光装置与挤出槽之间，贴面装置 前方设有置于挤出槽两侧的粘接剂涂敷辊，贴面装置后方设有置于挤出槽上的后处理装 置。[0037]工作过程热塑性塑料或淀粉由热塑性塑料或淀粉加料装置送入热塑性塑料或淀 粉塑化挤出装置的螺杆前端，在螺杆转动剪切和料筒加热作用下，热塑性塑料或淀粉熔融 塑化成熔体，熔体在螺杆的转动作用下向前输送，进入复合材料共混装置，并与从植物纤维 强制进料装置输送过来的纤维混合均勻，然后再与从固体发泡剂输送装置输送过来的固体 发泡剂共混(也可以无固体发泡剂，根据实际需要决定)，然后被输送入预发泡筒，并与从气 体或者液体发泡剂输送装置输入来的气体或者液体发泡剂共混，复合材料共混物流体流动 方向与搅拌器轴垂直，形成预发泡体，针对不同的复合材料配方与发泡剂种类通过位于挤 出模头内外的加热装置与冷却装置调节挤出发泡模头温度，合复合材料熔体通过挤出发泡 模头形成发泡制品；如有需要，该发泡制品可在贴面装置作用下，在其表面进行贴膜、纸、片 材等，或者进行表面处理，得到所需制品。当使用的原料包括有橡胶粉时，还应当有橡胶粉加料装置，橡胶粉加料装置与热 塑性塑料或淀粉加料装置结构相同。本实用新型设有植物纤维强制进料装置，有利于保证植物纤维与塑料熔体在混合 比例上的一致性，保证材料宏观结构与理化性质上的均一性；在加工成型过程中，植物纤维 不会发生分解和炭化；有良好的排气系统，可以保证材料内部无气孔；螺杆与料筒长径比 较大，可以保证有足够的时间使纤维与塑料熔体进行充分混合取向。本实用新型应运行可靠，植物纤维进料顺畅，不易堵塞，有利于改善纤维原料难于 下料的问题，能从根本上解决植物纤维送料与塑木复合体系稳定共混比的问题，保证纤维 在熔体中均勻分散，纤维在挤出过程中的时间较短，温度适宜，不易被炭化，环保，设备能耗 低，操作方便，工作效率高，用其生产的木塑复合发泡材料密度小，强度高，产品质量好，用 途广。
图1 (a)是本实用新型制造的发泡木塑复合材料及与其它片材复合实施例结构示 意图；图1 (b)是本实用新型制造的发泡木塑复合材料及与其它片材复合另一实施例结 构示意图；图2是一字型一阶挤出发泡成型设备结构示意图；图3是丁字型二阶挤出发泡成型设备结构示意图；图4是图3所示丁字型二阶挤出发泡成型设备左视图；图5 丁字型二阶挤出发泡成型设备俯视图；图6 (a)是本实用新型植物纤维强制进料装置等螺槽深度变径输料螺杆结构示意 图；图6 (b)是本实用新型植物纤维强制进料装置变螺槽深度变径输料螺杆结构示意 图；图6 (C)是本实用新型植物纤维强制进料装置等螺槽深度等径输料螺杆结构示意 图；图7 (a)是本实用新型植物纤维强制进料装置实施例采用凸轮的泵体结构示意 图；[0051]图7(b)是本实用新型植物纤维强制进料装置实施例采用齿轮的泵体结构示意 图；图8(a)是本实用新型椭球形预发泡筒结构示意图；图8(b)是本实用新型球形预发泡筒结构示意图；图8(c)是本实用新型类圆柱体形预发泡筒结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，但这些实施例不得用于解释 对本实用新型保护范围的限制。实施例1参照图2，本实施例为一种一字形一阶木塑复合发泡材料成型设备，包括热塑性塑 料或淀粉塑化挤出装置51、植物纤维强制进料装置3、复合材料共混装置、固体发泡剂输送 装置25、气体或液体发泡剂输送装置观、预发泡筒沈、挤出发泡模头52、贴面装置53 ；所述热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置51与复合材料共混装置前端相连，并在一 条线上，称为“一字型一阶挤出发泡成型设备”，植物纤维强制进料装置3亦与复合材料共 混装置连接；距复合材料共混装置末端5个螺距处安装固体发泡剂输送装置25，固体发泡 剂输送装置25通过固体发泡剂输送管M与复合材料共混装置相连，固体发泡剂输送装置 前端开有排气孔23，复合材料共混装置末端通过法兰与预发泡筒沈一端连接，预发泡筒沈 上方设有气体或液体发泡剂输送装置观，气体或液体发泡剂输送装置观通过气体或者液 体发泡剂输送管27与预发泡筒沈内部相通，预发泡筒沈内设有搅拌装置，预发泡筒的另 一端与挤出发泡模头52连接，贴面装置53位于整套设备的末端；所述热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置51包括热塑性塑料或淀粉加料装置20、多 功能螺杆15的前段和装有多功能螺杆15的料筒16的前段，所述热塑性塑料或淀粉加料装 置20采用螺杆计量输送装置，热塑性塑料或淀粉加料装置20包括用于驱动定量输送螺杆 22的塑料喂料驱动电机18、减速器19、搅拌撑21和定量输送螺杆22，定量输送螺杆22通 过减速器19与塑料喂料驱动电机18相连，减速器19通过传动装置与搅拌撑21相连，定量 输送螺杆22右端伸入接料头43，热塑性塑料或淀粉加料装置20通过接料头43与装有多功 能螺杆15的料筒16相连，多功能螺杆15置于料筒16内，多功能螺杆15可在料筒16里自 由转动，多功能螺杆15的转速为80r/min，多功能螺杆15为锥形螺杆，多功能螺杆15通过 减速箱2与电机17相连，所述热塑性塑料或淀粉加料装置20设于减速箱2上，减速箱2设 于挤出机底座1上。所述复合材料共混装置包括多功能螺杆15中部和后段、料筒16中部和后段，固体 发泡剂输送装置25安装于距复合材料共混装置的料筒16末端5个螺距处，固体发泡剂输 送装置25通过固体发泡剂输送管M与装有多功能螺杆15的料筒16内部相通，植物纤维 强制进料装置3设于料筒16中部，并垂直于料筒16和多功能螺杆15，装有多功能螺杆的料 筒的末端通过法兰与预发泡筒一端连接。参照图2、6a、7b，所述植物纤维强制进料装置3采用专门设计的螺杆-泵体强制进 料装置，植物纤维强制进料装置3包括驱动电机11、变速箱12、加料斗7、搅拌器5、输料螺 杆6、输料泵和输料泵壳10，所述驱动电机11设于支座13上，支座13设于料筒16上，输料螺杆6设于加料斗7内，驱动电机11通过变速箱12与输料螺杆6相连，并为其提供动力，搅 拌器5通过方形头4与输料螺杆6相连，搅拌器5旋转方向与输料螺杆6旋转方向一致，搅 拌器5的叶片数目为2片，搅拌器5的法向方向与其转动时边缘切线方向的夹角为15度。 所述输料螺杆6为等螺槽深度变径输料螺杆，螺槽深度为2 cm,螺距为km，螺纹采用等距 设计，所述输料泵包括齿轮46，齿轮46置于输料泵壳10内，齿轮46的齿根与输料螺杆6的 螺槽底部平齐，齿轮46的齿数为4个。这样，植物纤维可在搅拌器5、输料螺杆6和泵体结 构的双重作用下被强制挤出，有利于保证送料的稳定性，实现植物纤维强制送料的准确定 量。所述输料泵壳10采用“6”字形结构，出料口通过法兰14与料筒16连接。参照图8a，所述预发泡筒沈呈椭球形，预发泡筒沈的中间位置设有气体或者液体 发泡剂输送管27，气体或者液体发泡剂输送装置观设于气体或者液体发泡剂输送管27上 方，气体或者液体发泡剂输送管27穿过预发泡筒沈筒壁伸入预发泡筒沈内部，气体或者 液体发泡剂输送管27伸入预发泡筒26内部的长度为预发泡筒沈内径37. 5%，设于预发泡 筒26内的搅拌装置包括搅拌器轴四，2根搅拌器轴四对称分布于气体或者液体发泡剂输 送管27两侧，每根搅拌器轴四上部和下部对称设有2个搅拌器30，搅拌器轴四下端伸出 预发泡筒26外，搅拌器轴四底端设有驱动其转动的搅拌电机49。所述挤出发泡模头52中心设有流道，流道入口处的截面为带有倒角31的平直矩 形33，倒角角度为45度；流道出口处的截面为呈喇叭状的锥形结构35，锥角为30度；与挤出发泡模头52的流道入口相对应的模头外壁设有加热装置32，与挤出发泡 模头52的流道出口相对应的模头内壁和外壁之间埋有冷却装置34。所述贴面装置53包括导向辊38、与导向辊38相接触的贴于发泡制品表面的材料 39 (如膜、纸、片材)、压光装置40，两个压光装置40设于装有发泡制品的挤出槽36两侧，挤 出槽36前端与挤出发泡模头52的流道出口相通，贴于发泡制品表面的材料39置于压光装 置40与挤出槽36之间，贴面装置53前方设有置于挤出槽36两侧的粘接剂涂敷辊37，贴面 装置53后方设有置于挤出槽36上的后处理装置41。所述加热装置32采用铝质加热器，冷却装置34采用传统的水冷却方式。本实施例之挤出成型设备采用一字型一阶挤出结构。工作时，热塑性塑料或淀粉由热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置51送入多功能螺 杆15前端，在多功能螺杆15转动剪切和料筒16加热作用下，热塑性塑料或淀粉熔融塑化 成熔体，熔体在多功能螺杆15的转动作用下向前输送，并与植物纤维强制进料装置3输送 过来的纤维混合均勻，然后在多功能螺杆12末端与从固体发泡剂输送装置25输送过来的 固体发泡剂共混(也可以无固体发泡剂，根据实际需要决定)，然后被输送入预发泡筒26，并 与从气体或者液体发泡剂输送装置观输入来的气体或者液体发泡剂共混，复合材料共混 物流体流动方向与搅拌器轴四垂直，形成预发泡体，最后通过挤出发泡模头52形成发泡制 品，如有需要，该发泡制品可在贴面装置53作用下，在其表面进行贴膜、纸、片材等，或者进 行表面处理，得到所需制品。所述贴面装置53的工作过程为发泡制品从挤出发泡模头52的流道出口流入挤 出槽36，纸板39在导向辊38的作用下引入，并通过粘接剂涂敷辊37在发泡制品与纸板39 之间涂敷胶粘剂，最后在压光装置40及后处理装置41作用下，得到所需制品。实施例2[0071]参照图6b，本实施例与实施例1的区别在于所述输料螺杆6为变螺槽深度变变 径输料螺杆。参照图8b，所述预发泡筒沈呈球形。其余同实施例1。实施例3参照图6c，本实施例与实施例1的区别在于所述输料螺杆6为等螺槽深度等径 输料螺杆。参照图8c，所述预发泡筒沈呈类圆柱体形。其余同实施例1。实施例4本实施例与实施例1的区别在于参照图7a，所述输料泵包括凸轮8，凸轮8的小 径与输料螺杆6内径相同，凸轮8大径与输料泵壳10内径相同，所述输料泵壳10采用“6 字形结构，其出料口与凸轮8大径顶点处旋转的切线方向一致，出料口通过法兰14与料筒 16连接。其余同实施例1。实施例5参照图3、4、5，本实施例为一种丁字形二阶木塑复合发泡材料成型设备，本实施例 与实施例1的区别在于所述热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置51与复合材料共混装置前端 相连，热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置51与复合材料共混装置呈90度夹角；所述热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置51包括热塑性塑料或淀粉加料装置20、塑 化螺杆44及装有塑化螺杆44的料筒I 16-1，所述热塑性塑料或淀粉加料装置20采用螺 杆计量输送装置，热塑性塑料或淀粉加料装置20包括用于驱动定量输送螺杆22的塑料喂 料驱动电机18、减速器19、搅拌撑21和定量输送螺杆22，驱动定量输送螺杆22通过减速 器19与塑料喂料驱动电机18相连，减速器19通过传动装置与搅拌撑21相连，定量输送螺 杆22右端伸入接料头43，热塑性塑料(或淀粉)加料装置20通过接料斗43与装有塑化螺 杆44的料筒I 16-1内部相通，塑化螺杆44通过减速箱I 2_1与电机I 17-1相连，所述热 塑性塑料或淀粉加料装置20设于减速箱I 2-1上，减速箱I 2-1设于挤出机底座1上；所述复合材料共混装置包括共混螺杆42、装有共混螺杆42的料筒II 16_2，共混螺 杆42在料筒II 16-2里自由转动，共混螺杆42条数为2条，转速为90r/min，共混螺杆42为 锥形螺杆，共混螺杆42通过减速箱II 2-2与电机II 17-2相连，减速箱II 2-2设于挤出机底 座1上，热塑性塑料(或淀粉)塑化挤出装置的料筒I 16-1通过法兰45与装有共混螺杆42 的料筒II 16-2相连，固体发泡剂输送装置25安装于距装有共混螺杆42的料筒II 16-2末 端5个螺距处，植物纤维强制进料装置3设于料筒II 16-2中部，并垂直于料筒II 16-2和共 混螺杆42，装有共混螺杆42的料筒II 16-2末端通过法兰与预发泡筒沈一端连接；所述植物纤维强制进料装置3的输料泵壳10采用“6”字形结构，出料口通过法兰 14与装有共混螺杆42的料筒II 16-2连接。其余同实施例1。工作时，热塑性塑料淀粉)由热塑性塑料或淀粉加料装置20送入塑化螺杆44段， 在塑化螺杆44转动剪切和料筒加热作用下，热塑性塑料或淀粉材料熔融塑化成熔体，在塑 化螺杆44转动作用下向前输送，并与共混螺杆42内的由植物纤维强制进料装置3输送过来的纤维植物混合，两者一起在共混螺杆42的作用下，混合均勻，然后在共混螺杆42末端 与从固体发泡剂输送装置25输送过来的固体发泡剂共混(也可以无固体发泡剂，根据实际 需要决定)，然后被输送入预发泡筒26，并与气体或者液体发泡剂共混，形成预发泡体，最后 通过挤出发泡模头52形成发泡制品，如有需要，该发泡制品可在贴面装置作用下，在其表 面进行贴膜、纸、片材等，或者表面处理，最后得到所需制品。
权利要求1.一种木塑复合发泡材料成型设备，其特征在于，包括热塑性塑料或淀粉塑化挤出装 置、植物纤维强制进料装置、复合材料共混装置、气体或液体发泡剂输送装置、预发泡筒和 挤出发泡模头；所述热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置与复合材料共混装置前端相连，并在一条线上， 构成“一字型一阶挤出发泡成型设备”，或者热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置与复合材料共 混装置呈一定夹角，构成“丁字型二阶挤出发泡成型设备”，所述夹角角度为1(Γ180度；植 物纤维强制进料装置亦与复合材料共混装置连接；复合材料共混装置末端通过法兰与预发 泡筒一端连接，预发泡筒上方设有气体或液体发泡剂输送装置，气体或液体发泡剂输送装 置通过气体或者液体发泡剂输送管与预发泡筒内部相通，预发泡筒内设有搅拌装置，预发 泡筒的另一端与挤出发泡模头连接。
2.如权利要求1所述的木塑复合发泡材料成型设备，其特征在于，还设有固体发泡剂 输送装置和/或贴面装置，固体发泡剂输送装置安装于距复合材料共混装置末端广10个螺 距处，固体发泡剂输送装置通过固体发泡剂输送管与复合材料共混装置相连，固体发泡剂 输送装置前端开有排气孔；贴面装置位于整套设备的末端。
3.如权利要求1或2所述的木塑复合发泡材料成型设备，其特征在于，所述丁字型二阶 挤出发泡成型设备的热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置与复合材料共混装置之间的夹角角 度为90度。
4.如权利要求1或2所述的木塑复合发泡材料成型设备，其特征在于，所述热塑性塑料 或淀粉塑化挤出装置包括热塑性塑料或淀粉加料装置，所述热塑性塑料或淀粉加料装置采 用螺杆计量输送装置，热塑性塑料或淀粉加料装置包括用于驱动定量输送螺杆的塑料喂料 驱动电机、减速器、搅拌撑和定量输送螺杆，定量输送螺杆通过减速器与塑料喂料驱动电机 相连，减速器通过传动装置与搅拌撑相连，定量输送螺杆右端伸入接料头；所述一字型一阶挤出发泡成型设备的热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置还包括多功能 螺杆的前段和装有多功能螺杆的料筒的前段，热塑性塑料或淀粉加料装置的定量输送螺杆 通过接料头与装有多功能螺杆的料筒内部相通，多功能螺杆可在料筒里自由转动，多功能 螺杆通过减速箱与电机相连，所述热塑性塑料或淀粉加料装置设于减速箱上，减速箱设于 挤出机底座上；所述丁字型二阶挤出发泡成型设备的热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置包括塑化螺杆 及装有塑化螺杆的料筒I，热塑性塑料或淀粉加料装置的定量输送螺杆右端伸入接料头， 热塑性塑料或淀粉加料装置通过接料斗与装有塑化螺杆的料筒I内部相通，塑化螺杆通过 减速箱I与电机I相连，所述热塑性塑料或淀粉加料装置设于减速箱I上，减速箱I设于 挤出机底座上；所述植物纤维强制进料装置采用螺杆-泵体强制进料装置，植物纤维强制进料装置包 括驱动电机、变速箱、加料斗、搅拌器、输料螺杆、输料泵和输料泵壳，所述驱动电机设于支 座上，支座设于料筒上，输料螺杆设于加料斗内，驱动电机通过变速箱与输料螺杆相连，搅 拌器通过方形头与输料螺杆相连，搅拌器旋转方向与输料螺杆旋转方向一致，搅拌器的叶 片数目为广16片，搅拌器的法向方向与其转动时边缘切线方向的夹角为;Γ45度，所述输料 螺杆为等螺槽深度变径输料螺杆、变螺槽深度变径输料螺杆或等螺槽深度等径输料螺杆， 螺槽深度为0. 5 10cm，螺距为1-lOcm，螺纹为等距或变螺距，相邻螺距之比为0. 5-1. 5，所述输料泵包括齿轮或凸轮，齿轮或凸轮置于输料泵壳内，齿轮的齿根与输料螺杆的螺槽底 部平齐，齿轮的齿数为1-40个，凸轮的小径与输料螺杆底径相同，而大径与输料螺杆的外 径相同，且凸轮小径与输料螺杆螺槽结束点处于同一位置，所述输料泵壳采用“6”字形结 构；所述一字型一阶挤出发泡成型设备的复合材料共混装置包括有多功能螺杆中部和后 段、料筒中部和后段，固体发泡剂输送装置安装于距装有多功能螺杆的料筒末端广10个螺 距处，固体发泡剂输送装置通过固体发泡剂输送管与装有多功能螺杆的料筒内部相通，植 物纤维强制进料装置设于装有多功能螺杆的料筒中部，并垂直于料筒和多功能螺杆，植物 纤维强制进料装置输料泵的出料口通过法兰与装有多功能螺杆的料筒连接，装有多功能螺 杆的料筒的末端通过法兰与预发泡筒一端连接；所述丁字型二阶挤出发泡成型设备的复合材料共混装置包括共混螺杆、装有共混螺杆 的料筒II，共混螺杆在料筒II里自由转动，共混螺杆条数为可为广5条，共混螺杆通过减速 箱II与电机II相连，减速箱II设于挤出机底座上，热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置的料筒 I通过法兰与装有共混螺杆的料筒II相连，固体发泡剂输送装置通过固体发泡剂输送管与 装有共混螺杆的料筒II内部相通，固体发泡剂输送装置安装于距装有共混螺杆的料筒II末 端1 10个螺距处，植物纤维强制进料装置设于料筒II中部，并垂直于料筒II和共混螺杆， 植物纤维强制进料装置输料泵的出料口通过法兰与装有共混螺杆的料筒II连接，装有共混 螺杆的料筒II末端通过法兰与预发泡筒一端连接；所述预发泡筒可呈椭球形、球形或类圆柱体形，预发泡筒的中间位置设有气体或者液 体发泡剂输送管，气体或者液体发泡剂输送装置设于气体或者液体发泡剂输送管上方，气 体或者液体发泡剂输送管穿过预发泡筒筒壁伸入预发泡筒内部，气体或者液体发泡剂输送 管伸入预发泡筒内部的长度为预发泡筒内径的0-50%，设于预发泡筒内的搅拌装置包括偶 数组搅拌器轴，各搅拌器轴对称分布于气体或者液体发泡剂输送管两侧，每根搅拌器轴上 部和下部对称设有1-10个搅拌器，搅拌器轴下端伸出预发泡筒外，搅拌器轴底端设有驱动 其转动的搅拌电机；所述挤出发泡模头中心设有流道，流道入口处的截面为带有倒角的平直矩形，倒角角 度为0-80度，流道出口处的截面为呈喇叭状的锥形结构，锥角为0-80度。
5.如权利要求4所述的木塑复合发泡材料成型设备，其特征在于，所述定量输送螺杆 为2 3条，螺槽深度0. 6 3cm，螺距2 5cm，相邻螺距之比0. 6 1. 2 ； 所述多功能螺杆为锥形螺杆2 3条； 所述输料螺杆的搅拌器的叶片数为2 3片； 所述输料泵齿轮的齿数为3、个；与挤出发泡模头的流道入口相对应的模头外壁设有加热装置，与挤出发泡模头的流道 出口相对应的模头内壁和外壁之间埋有冷却装置。
专利摘要一种木塑复合发泡材料成型设备，其包括热塑性塑料或淀粉塑化挤出装置、植物纤维强制进料装置、复合材料共混装置、气体或液体发泡剂输送装置、预发泡筒和挤出发泡模头。本实用新型应运行可靠，植物纤维进料顺畅，不易堵塞，有利于改善纤维原料难于下料的问题，能从根本上解决植物纤维送料与塑木复合体系稳定共混比的问题，保证纤维在熔体中均匀分散，纤维在挤出过程中的时间较短，温度适宜，不易被炭化，环保，设备能耗低，操作方便，工作效率高，用其生产的木塑复合发泡材料密度小，强度高，产品质量好，用途广。
文档编号B29C44/36GK201841624SQ20102055779
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者刘跃军, 曾广胜 申请人:曾广胜