一种有机
‑
无机复合材料制备系统
技术领域
1.本实用新型涉及复合材料制备技术领域，尤其涉及一种有机
‑
无机复合材料制备系统。
背景技术：
2.我国工业固废量大面广，大量堆存的工业固废不仅占用土地，而且污染环境，急需要开发利用。现有工业固废利用技术中大多集中在水泥、制砖、土木工程领域，产品附加值低，难以长距离运输和大范围推广。有机
‑
无机复合材料属于广泛应用于居民生活和工农业生产各个领域的新材料，如何将工业固废制备成高附加值的有机
‑
无机复合材料，是目前研究者们努力的方向。
3.现有有机
‑
无机复合材料的生产工艺大多采用“螺杆挤出+模具成型+冷却定型+牵引+切割+饰面”的生产流程，其面临的最大问题是采用螺杆挤出法塑化高掺量工业固废时，螺杆的磨损严重，无法正常连续生产，工业固废的配加量不高，使得原料成本居高不下，产品市场竞争力不强。此外，螺杆挤出塑化与后面的模具成型、冷却定型及牵引过程均为在线同步生产，其中任何一个环节出现故障，均会导致生产停止，废品率高，最终造成生产系统的生产率不高，成品率较低，生产成本居高不下，产品市场竞争力不足，难以大规模产业化推广应用。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于提供一种有机
‑
无机复合材料制备系统，采用本实用新型提供的有机
‑
无机复合材料制备系统，能够实现大掺量无机料制备有机
‑ꢀ
无机复合材料，总体生产成本低，生产效率高，易于实现工业大规模生产。
5.为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：
6.本实用新型提供了一种有机
‑
无机复合材料制备系统，包括无机料给料装置、有机料给料装置、预热器13、搅拌式热塑化机14、活塞挤压成型装置、在线热覆膜装置和冷却定型装置；
7.所述无机料给料装置的出料口与预热器13的入料口连接，所述预热器13 的出料口与所述搅拌式热塑化机14的第一入料口连接；
8.所述有机料给料装置的出料口与所述搅拌式热塑化机14的第二入料口连接；
9.所述活塞挤压成型装置包括液压活塞式挤压机15、过渡空腔16、成型模具17和电加热器18；以物料运行方向为基准，所述过渡空腔16前端设置有供液压活塞式挤压机15的活塞头推入的前端口，所述过渡空腔16前端的顶部设置有入料口，所述过渡空腔16的后端设置有出料口；所述过渡空腔16 的前端口与液压活塞式挤压机15的活塞头对接，且所述液压活塞式挤压机15 的活塞头可在所述过渡空腔16内水平往复运动；所述过渡空腔16的入料口与搅拌式热塑化机14的出料口连接，所述过渡空腔16的出料口与成型模具 17的入料口水平对接；以物料运行方向为基准，所述成型模具17依次包括伴热段和冷却定型段，所述
过渡空腔16的外侧以及成型模具17伴热段的外侧设置有所述电加热器18；
10.所述在线热覆膜装置设置于所述成型模具17伴热段顶部面板的中部位置；
11.所述冷却定型装置设置于所述成型模具17冷却定型段的外侧。
12.优选地，所述无机料给料装置包括顺次连接的第一缓存料斗1、第一提升机2、粉碎机3、第二提升机4、干燥器5、第三提升机6、第一原料仓7和第一定量螺旋给料器8，所述第一定量螺旋给料器8的出料口与预热器13的入料口连接。
13.优选地，所述有机料给料装置包括顺次连接的第二缓存料斗9、第四提升机10、第二原料仓11和第二定量螺旋给料器12，所述第二定量螺旋给料器 12的出料口与搅拌式热塑化机14的第二入料口连接。
14.优选地，所述在线热覆膜装置包括饰面膜导入口20、导辊支架21以及与所述导辊支架21连接的可圆心转动的若干个导辊；所述饰面膜导入口20设置于所述成型模具17伴热段顶部面板的中部位置。
15.优选地，所述饰面膜导入口20整体呈倾斜设置，若干个所述导辊设置于所述饰面膜导入口20的斜上方，且若干个所述导辊的圆心以及饰面膜导入口 20处于同一斜面，所述斜面与水平方向所成锐角的角度为10
°
～30
°
。
16.优选地，所述冷却定型装置包括通过管道固接的水冷管25和循环水泵26；所述成型模具17冷却定型段的侧壁外表面设置有多个水冷孔，多个所述水冷孔分别与所述水冷管25串联固接。
17.优选地，所述水冷孔的分布方式为线性分布，所述水冷孔的直径为 5～8mm，相邻所述水冷孔之间的中心距为15～20mm。
18.本实用新型提供了一种有机
‑
无机复合材料制备系统，包括无机料给料装置、有机料给料装置、预热器13、搅拌式热塑化机14、活塞挤压成型装置、在线热覆膜装置和冷却定型装置。本实用新型提供的有机
‑
无机复合材料制备系统采用搅拌式热塑化机14代替传统螺杆挤出设备，主要依靠电加热即可实现物料塑化，解决了传统螺杆高压挤出塑化造成螺杆磨损问题，能够实现大掺量无机料(如工业固废)制备有机
‑
无机复合材料，降低生产原料成本，且提高了顺产时间，减少设备维修成本和停产成本，进而大大降低生产成本，提高生产效率。本实用新型采用搅拌式热塑化机14与活塞挤压成型装置离线组合方式替代传统“螺杆挤出+冷却成型+牵引”组合在线生产方式，大大减少了生产系统的故障率，减少废品产生率，便于生产节奏调节控制，易于实现工业大规模生产。此外，本实用新型采用在线热覆膜装置替代传统的离线饰面设备，设备投资减少50％以上，占地面积减少50％以上。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的有机
‑
无机复合材料制备系统的结构示意图；
20.图2为本实用新型提供的有机
‑
无机复合材料制备系统中搅拌式热塑化机的结构示意图；
21.图3为本实用新型的搅拌式热塑化机中导热板的结构示意图；
22.图4为本实用新型的搅拌式热塑化机中“汽车方向盘”型搅料盘的结构示意图；
23.图中1为第一缓存料斗，2为第一提升机，3为粉碎机，4为第二提升机， 5为干燥器，6为第三提升机，7为第一原料仓，8为第一定量螺旋给料器，9 为第二缓存料斗，10为第四提
升机，11为第二原料仓，12为第二定量螺旋给料器，13为预热器，14为搅拌式热塑化机，15为活塞式挤压机构，16为过渡空腔，17为成型模具，18为电加热器，19为保温层，20为饰面膜导入口， 21为导辊支架，22为第一导辊，23为第二导辊，24为第三导辊，25为水冷管，26为循环水泵，27为切割机，28为包装机；
24.14
‑
1为顶板，14
‑
2为筒板，14
‑
3为底板，14
‑
4为电机，14
‑
5为料斗，14
‑
6 为排气口，14
‑
7为空心转轴，14
‑
8为导热板，14
‑8‑
1为通孔，14
‑8‑
2为插孔，14
‑8‑
3为漏料孔，14
‑
9为电加热棒，14
‑
10为“汽车方向盘”型搅料盘，14
‑
10
‑
1 为外圆环，14
‑
10
‑
2为内圆环，14
‑
10
‑
3为刮料板，14
‑
11为排料口。
具体实施方式
25.本实用新型提供了一种有机
‑
无机复合材料制备系统，包括无机料给料装置、有机料给料装置、预热器13、搅拌式热塑化机14、活塞挤压成型装置、在线热覆膜装置和冷却定型装置；
26.所述无机料给料装置的出料口与预热器13的入料口连接，所述预热器13 的出料口与所述搅拌式热塑化机14的第一入料口连接；
27.所述有机料给料装置的出料口与所述搅拌式热塑化机14的第二入料口连接；
28.所述活塞挤压成型装置包括液压活塞式挤压机15、过渡空腔16、成型模具17和电加热器18；以物料运行方向为基准，所述过渡空腔16前端设置有供液压活塞式挤压机15的活塞头推入的前端口，所述过渡空腔16前端的顶部设置有入料口，所述过渡空腔16的后端设置有出料口；所述过渡空腔16 的前端口与液压活塞式挤压机15的活塞头对接，且所述液压活塞式挤压机15 的活塞头可在所述过渡空腔16内水平往复运动；所述过渡空腔16的入料口与搅拌式热塑化机14的出料口连接，所述过渡空腔16的出料口与成型模具 17的入料口水平对接；以物料运行方向为基准，所述成型模具17依次包括伴热段和冷却定型段，所述过渡空腔16的外侧以及成型模具17伴热段的外侧设置有所述电加热器18；
29.所述在线热覆膜装置设置于所述成型模具17伴热段顶部面板的中部位置；
30.所述冷却定型装置设置于所述成型模具17冷却定型段的外侧。
31.本实用新型提供的有机
‑
无机复合材料制备系统包括无机料给料装置、有机料给料装置、预热器13和搅拌式热塑化机14；所述无机料给料装置的出料口与预热器13的入料口连接，所述预热器13的出料口与所述搅拌式热塑化机14的第一入料口连接；所述有机料给料装置的出料口与所述搅拌式热塑化机14的第二入料口连接。本实用新型通过无机料给料装置将无机料加入至预热器13中，通过预热器13对无机料进行预热处理，之后将所得预热无机料加入至搅拌式热塑化机14中进行热稳定处理，得到热态无机料；通过有机料给料装置将有机料加入至盛放有热态无机料的搅拌式热塑化机14中；所述热态无机料和有机料于搅拌式热塑化机14中进行热熔塑化处理，得到热熔塑化料。
32.作为本实用新型的一个实施例，如图1所示，所述无机料给料装置包括顺次连接的第一缓存料斗1、第一提升机2、粉碎机3、第二提升机4、干燥器5、第三提升机6、第一原料仓7和第一定量螺旋给料器8，所述第一定量螺旋给料器8的出料口与预热器13的入料口连接。在本实用新型中，所述无机料的来源优选为无机类固体废弃物(具体种类后文详述)，当其粒度以及含水率不满足使用要求时，优选将其进行粉碎和干燥后使用；本实用新型优选采
用粉碎机3对无机类固体废弃物进行粉碎，采用干燥器5对粉碎后的无机类固体废弃物进行干燥，以得到粒度(优选<1mm)和含水率(优选<3wt％) 满足使用要求的无机料。本实用新型优选通过第一定量螺旋给料器8将无机料定量加入至预热器13中。
33.利用本实用新型提供的有机
‑
无机复合材料制备系统进行实际生产过程中，当无机类固体废弃物的粒度以及含水率不满足使用要求，需要对其进行粉碎以及干燥时，具体是将无机类固体废弃物加入第一缓存料斗1中，无机类固体废弃物从第一缓存料斗1经第一提升机2升至粉碎机3进行粉碎，得到粒度≤1mm的无机类固体废弃物粉料；所述无机类固体废弃物粉料经第二提升机4升至干燥器5中进行干燥，得到含水率<3wt％的干燥无机类固体废弃物粉料；所述干燥无机类固体废弃物粉料经第三提升机6升至第一原料仓7中，再经过第一定量螺旋给料器8定量给入预热器13中进行预热。当无机类固体废弃物的粒度以及含水率满足使用要求，不需要对其进行粉碎以及干燥时，具体是直接将所述无机类固体废弃物加入至第一原料仓7中，再经过第一定量螺旋给料器8定量给入预热器13中进行预热。
34.作为本实用新型的一个实施例，所述预热器13具体可以为专利 zl201921227838.9中公开的利用废热蒸汽干燥脱水的装置。
35.作为本实用新型的一个实施例，如图1所示，所述有机料给料装置包括顺次连接的第二缓存料斗9、第四提升机10、第二原料仓11和第二定量螺旋给料器12，所述第二定量螺旋给料器12的出料口与搅拌式热塑化机14的第二入料口连接。在本实用新型中，所述有机料优选为有机类塑料颗粒(具体种类后文详述)，直接采用粒度(优选<1mm)和含水率(优选<0.5wt％)满足要求的有机料即可。本实用新型优选通过第二定量螺旋给料器12将有机料定量加入至搅拌式热塑化机14中。
36.作为本实用新型的一个实施例，所述搅拌式热塑化机14包括顶板14
‑
1、筒体14
‑
2、底板14
‑
3、电机14
‑
4和料斗14
‑
5，所述顶板设置在所述筒体的顶端，所述顶板上设置有排气口14
‑
6，所述底板设置在所述筒体的底端，所述电机和所述料斗分别设置在所述顶板上方，所述筒体内设置有竖直的空心转轴14
‑
7，所述电机的输出轴与所述空心转轴的顶端固连，所述筒体内还设置有若干层水平的导热板14
‑
8，所述导热板中心设置有用于穿过所述空心转轴的通孔14
‑8‑
1，所述导热板中设置有若干个水平的插孔14
‑8‑
2和若干个竖向的漏料孔14
‑8‑
3，所述插孔中设置有电加热棒14
‑
9，所述漏料孔分布于所述插孔两侧；任意相邻的两个所述导热板之间和最上层导热板上方及最下层导热板下方均设置有“汽车方向盘”型搅料盘14
‑
10，所述“汽车方向盘”型搅料盘由外圆环14
‑
10
‑
1、内圆环14
‑
10
‑
2以及两端分别与内圆环和外圆环垂直固结的刮料板14
‑
10
‑
3组成，所述内圆环与所述空心转轴固连，所述搅拌盘中的刮料板由多块成圆心对称布置的金属板构成，且刮料板的迎料面设置成与相邻导热板面之间的夹锐角为15
°
～85
°
，更优选为30
°
～45
°
，这样设置的作用是有利于物料均化混合，并同步向下挤压物料，实现热熔塑化料自动下行排出功能；所述料斗的出料口与所述顶板上的入料口连通，所述底板上设置有排料口14
‑
11。
37.作为本实用新型的一个实施例，所述无机料给料装置、有机料给料装置、预热器13和搅拌式热塑化机14之间的连接方式均为密闭连接，所述无机料给料装置中各部件以及有机料给料装置中各部件的连接方式均为密闭连接。
38.本实用新型提供的有机
‑
无机复合材料制备系统包括活塞挤压成型装置，所述活塞挤压成型装置包括液压活塞式挤压机15、过渡空腔16、成型模具17 和电加热器18；所述
液压活塞式挤压机15的活塞头位于所述过渡空腔16的内部；以物料运行方向为基准，所述过渡空腔16前端的顶部设置有入料口，所述过渡空腔16的后端设置有出料口，所述过渡空腔16的入料口与搅拌式热塑化机14的出料口连接，所述过渡空腔16的出料口与成型模具17的入料口水平对接；所述过渡空腔16的外侧以及成型模具17伴热段的外侧设置有所述电加热器18。本实用新型通过活塞挤压成型装置实现热熔塑化料挤压成型，同时基于在线热覆膜装置以及冷却定型装置的配合使用，实现挤压成型所得热熔塑化型材的饰面处理以及冷却凝固，最终得到有机
‑
无机复合材料。
39.在本实用新型中，所述液压活塞式挤压机15提供挤压作用力，以便于保证热熔塑化料挤压成型。作为本实用新型的一个实施例，所述液压活塞式挤压机15由活塞头、连杆、油缸、油泵、管道和阀门组成；所述连杆的一端头与活塞头连接，其另一端头与油缸连接，油泵通过管道和阀门与油缸连接，并将油注入和抽离油缸，从而带动连杆往复运动，再通过连杆带动活塞头往复运动。
40.在本实用新型中，所述过渡空腔16前端的顶部设置有入料口，所述过渡空腔16的后端设置有出料口，所述过渡空腔16的入料口与搅拌式热塑化机 14的出料口连接，所述过渡空腔16的出料口与成型模具17的入料口水平对接。作为本实用新型的一个实施例，所述成型模具17的入料口具体是设置于所述成型模具17的前端。本实用新型所述前端以及后端具体是以物料运行方向为基准，即物料从过渡空腔16的前端运行到过渡空腔16的后端，之后从成型模具17的前端进料，于成型模具17中进行后续处理。
41.作为本实用新型的一个实施例，所述过渡空腔16整体呈水平设置，具体为金属材料形成的空腔；所述液压活塞式挤压机15的活塞头在所述过渡空腔 16的内部进行水平往复运动，以提供挤压作用力。作为本实用新型的一个实施例，所述成型模具17整体呈水平设置，具体为金属材料形成的空腔。本实用新型对制备过渡空腔16以及成型模具17的金属材料种类没有特殊限定，具体可以为模具钢、普碳钢或耐磨不锈钢。
42.在本实用新型中，所述过渡空腔16的外侧以及成型模具17伴热段的外侧设置有所述电加热器18。作为本实用新型的一个实施例，所述电加热器18 具体是设置于所述过渡空腔16的侧壁外部以及成型模具17伴热段的侧壁外部，即电加热器18包裹在过渡空腔16的侧壁外部以及成型模具17伴热段的侧壁外部。本实用新型通过电加热器18提供加热条件，以满足挤压成型以及饰面处理的需要。在本实用新型中，所述成型模具17的伴热段以及后文涉及的冷却定型段，具体是以物料运行方向为基准，即物料从成型模具17的伴热段运行至冷却定型段。作为本实用新型的一个实施例，所述成型模具17的伴热段的长度占成型模具17总长度的30～60％，所述饰面膜导入口20设置在成型模具17伴热段顶部面板的中部位置。
43.作为本实用新型的一个实施例，如图1所示，所述电加热器18的外侧设置有保温层19。在本实用新型中，所述保温层19优选为矿棉板、玻纤板或其他柔性耐热保温板；所述保温层19的厚度优选为20～30mm。
44.本实用新型提供的有机
‑
无机复合材料制备系统包括在线热覆膜装置，所述在线热覆膜装置设置于所述成型模具17伴热段的顶部。本实用新型通过线热覆膜装置向成型模具17中加入饰面材料，以实现对所述热熔塑化型材进行饰面处理。
45.作为本实用新型的一个实施例，如图1所示，所述在线热覆膜装置包括饰面膜导入
口20、导辊支架21以及与所述导辊支架21连接的可圆心转动的若干个导辊；所述饰面膜导入口20设置于所述成型模具17伴热段顶部面板的中部位置。本实用新型对所述导辊支架21的具体形状没有特殊限定，能够起到支撑以及固定导辊的作用，保证饰面材料顺利卷入成型模具17中即可。本实用新型对所述导辊的个数没有特殊限定，例如可以为3个，分别为第一导辊22、第二导辊23和第三导辊24。作为本实用新型的一个实施例，所述第一导辊22、第二导辊23和第三导辊24的端头分别固定在所述导辊支架21 上，且可自由转动；具体的，所述第一导辊22、第二导辊23和第三导辊24 在导辊支架21上成圆心同斜面排列，保证饰面材料顺利卷入成型模具17中。
46.作为本实用新型的一个实施例，所述饰面膜导入口20整体呈倾斜设置，若干个所述导辊设置于所述饰面膜导入口20的斜上方，且若干个所述导辊的圆心以及饰面膜导入口20处于同一斜面，所述斜面与水平方向所成锐角的角度为10
°
～30
°
，优选为15
°
～20
°
。
47.本实用新型提供的有机
‑
无机复合材料制备系统包括冷却定型装置，所述冷却定型装置设置于所述成型模具17冷却定型段的外侧。本实用新型通过冷却定型装置对饰面处理后所得饰面塑化型材进行冷却凝固，最终得到有机
‑
无机复合材料。
48.作为本实用新型的一个实施例，如图1所示，所述冷却定型装置包括通过管道固接的水冷管25和循环水泵26；所述成型模具17冷却定型段的侧壁外表面设置有多个水冷孔，多个所述水冷孔分别与所述水冷管25串联固接。作为本实用新型的一个实施例，所述水冷孔的分布方式优选为线性分布，所述水冷孔的直径优选为5～8mm，相邻所述水冷孔之间的中心距优选为 15～20mm。
49.作为本实用新型的一个实施例，如图1所示，所述有机
‑
无机复合材料制备系统还包括切割机27，所述切割机27安装于所述成型模具17的出料口上方，可以将成型模具17中冷却凝固后所得有机
‑
无机复合材料，按产品长度要求进行切割。
50.作为本实用新型的一个实施例，如图1所示，所述有机
‑
无机复合材料制备系统还包括包装机28，所述包装机28位于所述成型模具17的出料口后端，用于将切割后的有机
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无机复合材料，按产品要求进行自动包装。
51.作为本实用新型的一个实施例，所述有机
‑
无机复合材料制备系统还包括码垛机，用于将包装后的有机
‑
无机复合材料码垛。
52.本实用新型所述有机
‑
无机复合材料制备系统制备有机
‑
无机复合材料的使用方法，包括以下步骤：
53.通过无机料给料装置将无机料加入至预热器13中进行预热处理，得到预热无机料；
54.将所述预热无机料加入至搅拌式热塑化机14中，在搅拌条件下进行热稳定处理，得到热态无机料；
55.通过有机料给料装置将有机料加入至盛放有热态无机料的搅拌式热塑化机14中，将所述热态无机料与所述有机料在搅拌条件下进行热熔塑化处理，得到热熔塑化料；
56.将所述热熔塑化料加入至过渡空腔16中，在液压活塞式挤压机15挤压和电加热器18加热条件下，于成型模具17的伴热段进行挤压成型，得到热熔塑化型材；
57.通过在线热覆膜装置将饰面材料从成型模具17伴热段顶部面板的中部位置加入至成型模具17的型腔中，在电加热器18加热条件下进行饰面处理，使所述饰面材料复合于
所述热熔塑化型材的上表面，得到饰面塑化型材；
58.通过冷却定型装置将所述饰面塑化型材进行冷却凝固，得到有机
‑
无机复合材料。
59.本实用新型通过无机料给料装置将无机料加入至预热器13中进行预热处理，得到预热无机料。在本实用新型中，所述无机料的来源为优选无机类固体废弃物。本实用新型对所述无机类固体废弃物的具体种类没有特殊限定，本领域技术人员熟知种类的无机类固体废弃物均可，具体包括煤矸石、铁尾矿、废石粉、钢渣、高炉渣、废陶瓷、废砖瓦、燃煤底渣、粉煤灰、气化渣和废焦粉末中的一种或几种；在本实用新型的实施例中，具体是以煤矸石和粉煤灰为例进行说明。在本实用新型中，当无机类固体废弃物的粒度以及含水率不满足使用要求时，优选将其进行粉碎和干燥后使用，具体的，所述粉碎优选在粉碎机3中进行，所述干燥优选在干燥器5中进行；当其粒度以及含水率满足使用要求时，直接加料于第一原料仓7中进行后续处理即可。在本实用新型中，进入至预热器13中的无机料的粒度优选<1mm，含水率优选 <3wt％。在本实用新型中，无机料粒度过大容易造成设备卡堵，影响正常生产，粒度过细易造成吸油值增加，增大生产成本，水分过高易造成能耗增加；本实用新型优选将无机料的粒度以及含水率控制在上述范围，能够减少设备生产故障，有利于增加无机料掺配比例，也有利于节能，降低生产成本。
60.本实用新型将无机料进行预热处理，得到预热无机料；所述预热处理的加热温度以及时间，以得到具有所需温度的预热无机料为基准，具体的，所述预热无机料的温度优选比所述有机料的热熔温度高30～60℃，以便于保证后续热熔塑化处理顺利进行。在本实用新型的实施例中，以有机料为聚乙烯(pe) 粉为例，经预热处理后所得预热无机料的温度优选为180～250℃。
61.得到预热无机料后，本实用新型将所述预热无机料加入至搅拌式热塑化机14中，在搅拌条件下进行热稳定处理，得到热态无机料。在本实用新型中，所述热稳定处理过程中的搅拌速度优选为5～15rpm，所述热稳定处理的时间优选为3～5min，所述热稳定处理的温度与预热处理后所得预热无机料的温度一致。本实用新型中热稳定处理的作用是保障无机料的热容量能够满足有机料热熔所需吸收的热量，利用无机料的蓄热量实现有机料的快速热熔塑化，便于稳定控制有机料的热熔温度，使热熔的有机料在无机料颗粒之间快速热熔流动，易于无机料和有机料之间快速均匀混合形成均化的热熔塑化料，并缩短物料热熔塑化时间，提高生产效率和降低能耗。
62.得到热态无机料后，本实用新型通过有机料给料装置将有机料加入至盛放有热态无机料的搅拌式热塑化机14中，将所述热态无机料与所述有机料在搅拌条件下进行热熔塑化处理，得到热熔塑化料。在本实用新型中，所述有机料优选为有机类塑料颗粒，更优选为热塑性塑料颗粒；本实用新型对所述热塑性塑料颗粒的具体种类没有特殊限定，本领域技术人员熟知种类的热塑性塑料颗粒均可，具体包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和再生塑料颗粒中的一种或几种；所述再生塑料颗粒优选为聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯的再生塑料颗粒。在本实用新型的实施例中，具体是以聚乙烯(pe)粉为例进行说明。在本实用新型中，所述有机料的粒度优选<1mm，含水率优选<0.5wt％。本实用新型优选将有机料的粒度以及含水率控制在上述范围，能够稳定有机料热熔温度，促使有机料快速热熔和分散，有利于有机料与无机料之间的快速混合均匀，缩短有机料热熔塑化时间，提高生产效率和降低生产能耗。
63.在本实用新型中，所述热熔塑化处理以使物料的温度控制在150～220℃为基准；
在本实用新型的实施例中，以有机料为聚乙烯(pe)粉为例，热熔塑化处理优选以使物料的温度控制在180～220℃为基准。在本实用新型中，所述热熔塑化处理的时间优选为10～30min；所述热熔塑化处理过程中的搅拌转速优选为5～15rpm。本实用新型所述热熔塑化处理中，热态无机料与有机料在搅拌条件下充分混合并伴热(采用电加热补充热量)，使有机料受热熔化，并与无机料混融到一起，得到热熔塑化料。在本实用新型中，所述热熔塑化料中无机料的质量分数优选为70～90％，本实用新型通过控制无机料和有机料的加料配比，以使所述热熔塑化料中无机料的质量分数在上述范围内，具体的，以无机料和有机料的总质量为100％计，所述无机料的加料量优选为70～90％。
64.得到热熔塑化料后，本实用新型将所述热熔塑化料加入至过渡空腔16中，在液压活塞式挤压机15挤压和电加热器18加热条件下，于成型模具17的伴热段进行挤压成型，得到热熔塑化型材。在本实用新型中，所述挤压成型的压力优选为50～200kn，更优选为80～120kn；所述挤压成型的温度优选比热熔塑化料的温度低10～30℃，更优选低15～20℃。本实用新型优选先启动电加热器18，将过渡空腔16以及成型模具17伴热段预热至挤压成型所需温度，再将热熔塑化料排出下落进入过渡空腔16中，启动液压活塞式挤压机15将热熔塑化料水平推入成型模具17中进行挤压成型，得到热熔塑化型材。本实用新型优选在上述压力和温度条件下进行挤压成型，能够克服热熔塑化料挤压成型的阻力，并保证其流动性。挤压成型压力和/或温度过高，则无用功增加，能耗增加，设备磨损加大；挤压成型压力和/或料温度过低，则易出现热熔塑化料推不动，造成生产事故。将挤压成型压力和温度控制在适宜范围，有利于降低能耗，减少设备磨损和生产事故，提高生产效率。
65.得到热熔塑化型材后，本实用新型通过在线热覆膜装置将饰面材料从成型模具17伴热段顶部面板的中部位置加入至成型模具17的型腔中，在电加热器18加热条件下进行饰面处理，使所述饰面材料复合于所述热熔塑化型材的上表面，得到饰面塑化型材。在本实用新型中，所述饰面材料优选为有机类面层装饰膜；所述热熔塑化型材的上表面温度优选比所述有机类面层装饰膜的热熔温度高5～10℃，更优选高6～8℃，这样有利于在不需要外加热条件下，利用热熔塑化型材自身热量实现饰面膜底层有机物热熔，并与热熔塑化型材上表面实现无界面融合粘结，提高热熔塑化型材与饰面膜粘结强度。在本实用新型中，所述有机类面层装饰膜优选包括依次叠层设置的面层、中层和底层；所述有机类面层装饰膜的厚度优选为1～2mm。本实用新型对所述有机类面层装饰膜中各层的具体种类以及颜色没有特殊限定，根据产品需要进行选择即可。在本实用新型的实施例中，所述有机类面层装饰膜的面层具体为uv耐磨层，中层具体为木纹皮层，底层具体为pe层。
66.得到饰面塑化型材后，本实用新型通过冷却定型装置将所述饰面塑化型材进行冷却凝固，得到有机
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无机复合材料。本实用新型通过冷却定型装置将所述饰面塑化型材冷却凝固，从成型模具17的出料口出料，得到有机
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无机复合材料；在本实用新型中，所述冷却凝固优选是将出料所得有机
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无机复合材料表面温度冷却至30～60℃。在本实用新型中，所述有机
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无机复合材料的厚度优选为3～6mm。
67.所述冷却凝固后，本实用新型优选根据产品需要将所得有机
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无机复合材料切割成一定长度，并包装和码垛。
68.下面将结合本实用新型中的实施例，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
69.实施例1
70.本实施例利用图1所示制备系统，以工业固废煤矸石颗粒为原料制备有机
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无机复合材料，包括以下步骤：
71.(1)用铲车将煤矸石颗粒加入第一缓存料斗1中，煤矸石颗粒从第一缓存料斗1经第一提升机2升至粉碎机3进行粉碎，得到粒度<1mm的煤矸石粉；所述煤矸石粉经第二提升机4升至干燥器5中进行干燥，得到含水率<3wt％的干燥煤矸石粉；所述干燥煤矸石粉经第三提升机6升至第一原料仓7中，再经过第一定量螺旋给料器8定量给入预热器13中进行预热，使煤矸石粉的温度达到180～220℃，再将预热后的煤矸石粉密闭下落至搅拌式热塑化机14 中继续加热，并按照5～15rpm的速度搅拌，使搅拌式热塑化机14中煤矸石粉温度在180～220℃条件下稳定3～5min，得到热态无机料；
72.将占塑化物料总重量10％的聚乙烯(pe)粉(粒度<1mm，含水率为 0.3wt％)加入第二缓存料斗9中，并通过第四提升机10将pe粉提升至第二原料仓11中，第二原料仓11中的pe粉通过第二定量螺旋给料器12按煤矸石粉与pe粉重量比为8：2的比例，定量加入搅拌式热塑化机14中；煤矸石粉和pe粉在搅拌式热塑化机14中进行充分搅拌混合和热熔塑化，使物料温度稳定在180～220℃范围内，热熔塑化时间为10～30min，得到热熔塑化料；
73.(2)启动电加热器18，将过渡空腔16以及成型模具17伴热段预热至设定温度160～200℃；再将热熔塑化料排出下落进入过渡空腔16中，启动液压活塞式挤压机15将热熔塑化料水平推入成型模具17中进行挤压成型(压力为90～100kn)，得到热熔塑化型材；
74.(3)将有机类面层装饰膜(所述有机类面层装饰膜的面层为uv耐磨层，中层为木纹皮层，底层为pe层，所述有机类面层装饰膜的厚度为1.5mm)安装在导辊支架21上，并将有机类面层装饰膜的端头分别交错穿过第一导辊22、第二导辊23和第三导辊24后，从饰面膜导入口20中插入，当成型模具17 中热熔塑化型材穿过饰面膜导入口20时，自动将有机类面层装饰膜卷入成型模具17中，并热黏附于热熔塑化型材的上表面，实现饰面处理，得到饰面塑化型材；
75.(4)开启循环水泵26，将循环冷却水注入成型模具17冷却定型段的水冷管25中，实现饰面塑化型材快速冷却凝固，且满足成型模具17出料口物料表面温度为30～60℃，得到有机
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无机复合材料(厚度为5mm)；
76.(5)当型模具17出料口所得有机
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无机复合材料的长度满足设计长度要求时，开启切割机27，将产品切割成设计尺寸，切割后产品自动落入包装机 28中；当切割后产品在包装机中的数量满足包装产品高度时，启动包装机28 将产品自动包装；当包装机28完成产品包装后，码垛机开始工作，将产品码垛。
77.实施例2
78.按照实施例1的方法制备有机
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无机复合材料，不同之处在于本实施例中无机料为工业固废粉煤灰(粒度<200目，含水率为0.1wt％)，具体是将占塑化物料总重量80％的粉煤灰直接加料于第一原料仓7中，再经过第一定量螺旋给料器8定量给入预热器13中进行预热，使粉煤灰的温度达到200～250℃；再将预热后的粉煤灰密闭下落至搅拌式热塑化机14中，搅拌式热塑化机14 继续加热，并按照5～15rpm的速度搅拌，使搅拌式热塑化机14中粉
煤灰在 200～250℃条件下稳定3～5min，得到热态无机粉料；之后按照实施例1的方法制备有机
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无机复合材料。
79.将实施例1和实施例2制备的有机
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无机复合材料进行性能测试，测试所依据的国标gb/t 24137
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2009《木塑装饰板》。
80.表1实施例1和实施例2制备的有机
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无机复合材料的性能测试结果
81.测试项目标准要求实施例1实施例2含水率(％)≤2.000邵氏硬度(hd)≥557075常温落球冲击(mm)无裂纹且凹坑直径≤10mm满足满足抗弯强度(mpa)≥161620抗弯弹性模量(mpa)≥180040003500吸水厚度膨胀率(％)≤0.500
82.由表1可知，本实用新型提供的有机
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无机复合材料制备系统，在固废无机料掺配比例高达80～90％时，仍可制备出质量指标达标的有机
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无机复合材料，固废无机料掺入量较传统工艺和设备系统提高了30～40％，不仅增加了固废处置利用量，而且降低了生产成本，显示出较强的市场竞争力。
83.针对现行以工业固废为主要原料生产有机
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无机复合材料设备中存在的“螺杆磨损大、固废掺量低、原料成本高”和“挤出塑化与成型定型在线同步造成的故障率高废品多”等问题，本实用新型提供了一种有机
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无机复合材料制备系统，能够实现大掺量无机料(如工业固废)制备有机
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无机复合材料。其中，采用传统设备年顺产时间约5000小时，废品率达10％以上，生产成本约40 元/m2产品。采用本实用新型提供的有机
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无机复合材料制备系统制备有机
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无机复合材料，年顺产时间可达7000小时，废品率小于1％，生产成本约25元 /m2产品，设备故障率降低40％以上，废品率减少90％以上，生产成本显著降低。
84.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。