用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法及制备装置

1.本发明涉及木塑复合材生产技术领域，具体为一种用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法及制备装置。


背景技术：

2.木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材，主要用于建材、家具、物流包装等行业。
3.但是，现有技术中，在对模压木塑复合材进行制备时，其制备方式繁琐复杂，生产成本较高，容易对环境造成污染，在高温下易氧化、阻燃性差，导致制备的模压木塑复合材的使用效果不能满足需求，而且在制备过程中，对废旧木材、果壳、竹子、稻壳、谷糠、农作物秸秆的粉碎效果不够彻底，对物料的粉碎质量较差，会对后续的生产加工质量造成影响，粉碎后，还需要使用筛分设备对粉碎后的物料进行筛分，将大粒径的物料筛分出进行再次粉碎，导致粉碎效率降低，为此，我们提出一种用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法及制备装置用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法及制备装置，解决了对模压木塑复合材的制备方式繁琐复杂，生产成本较高，容易对环境造成污染，在高温下易氧化、阻燃性差，导致制备的模压木塑复合材的使用效果不能满足需求，而且在制备过程中，对废旧木材、果壳、竹子、稻壳、谷糠、农作物秸秆的粉碎效果不够彻底，粉碎质量较差，还需要使用筛分设备对粉碎后的物料进行筛分，将大粒径的物料筛分出进行再次粉碎，导致粉碎效率降低的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法，包括以下步骤：
8.s1:原料准备：按质量配比比例依次称取木材、果壳、竹子、稻壳、谷糠、农作物秸秆、热塑性塑料、无机填料、偶联剂、润滑剂、膨胀型阻燃剂、抗氧化剂；
9.s2:依次将称取的木材、果壳、竹子、稻壳、谷糠、农作物秸秆倒入物料粉碎装置内进行粉碎处理，得到植物纤维粉料，然后再利用干燥设备对植物纤维粉料进行加热干燥处理，再使用冷却设备对干燥后的植物纤维粉料进行冷却降温；
10.s3:将称取的植物纤维粉料、热塑性塑料、无机填料、偶联剂、润滑剂、膨胀型阻燃剂、抗氧化剂倒入高速混合机中进行搅拌混合均匀，得到预制混合原料；
11.s4:再将预制混合原料倒入平行双螺杆挤出机中进行初步造粒，再将制得的粒料
倒入锥形螺杆挤出机中进行挤出成型加工，得到木塑粒料；
12.s5:将制得的木塑粒料倒入模压成型设备内进行模压成型加工，制得木塑复合板材。
13.优选的，所述热塑性塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乳酸中的一种或其中几种混合物制成，偶联剂可选用硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂，润滑剂可选用硬脂酸或者聚乙烯蜡，无机填料可选用云母粉、石英粉、硅灰石中的一种或其中几种混合物制成。
14.优选的，所述植物纤维粉料加热干燥处理的温度为60℃-80℃，时间为20min-30min。
15.优选的，所述植物纤维粉料的粒径为500微米-3000微米。
16.优选的，所述高速混合机内的温度为50℃-180℃，搅拌混合时间为10min-15min。
17.用于极限温度的模压木塑复合材的制备装置，包括粉碎箱、粉碎箱的底部固定安装有两个支撑板，两个支撑板的底部固定安装有同一个底板，粉碎箱的顶部开设有投料孔，粉碎箱的底部开设有位于两个支撑板之间的排料孔，粉碎箱内滑动安装有倾斜设置的筛网，筛网的底部固定安装有振动马达，粉碎箱的两侧内壁上均固定安装有位于筛网下方的固定座，两个固定座上均滑动安装有竖杆，两个竖杆的底端分别贯穿相对应的固定座，两个竖杆的底端均固定安装有挡板，两个固定座的顶部均固定安装有套设在相对应竖杆上的弹簧，两个弹簧的顶端均与筛网的底部固定连接，粉碎箱内转动安装有两个第一转轴和两个第二转轴，两个第二转轴均位于筛网的上方，两个第一转轴均位于第二转轴的上方，两个第一转轴上均固定套设有初级粉碎辊，两个初级粉碎辊上均等间距固定安装有多个初级粉碎齿，两个第二转轴上均固定套设有二级粉碎辊，两个二级粉碎辊上均等间距固定安装有多个二级粉碎齿，粉碎箱的后侧设置有驱动机构，粉碎箱的右侧设置有回料机构。
18.优选的，所述驱动机构包括两个第一齿轮、两个第二齿轮、第一皮带轮、第二皮带轮、皮带和驱动电机，两个第一转轴的后端和两个第二转轴的后端均延伸至粉碎箱外，两个第一齿轮分别固定套设在相对应第一转轴的后端，两个第一齿轮相啮合，两个第二齿轮分别固定套设在相对应第二转轴的后端，两个第二齿轮相啮合，第一皮带轮固定套设在两个第一转轴中的一个第一转轴的后端，第二皮带轮固定套设在两个第二转轴中的一个第二转轴的后端，皮带绕设在第一皮带轮和第二皮带轮上，驱动电机固定安装在粉碎箱的后侧外壁上，两个第二转轴中的另一个第二转轴的后端与驱动电机的输出轴端固定连接。
19.优选的，所述回料机构包括输料筒、螺旋输料轴和输料电机，输料筒固定安装在粉碎箱的右侧外壁上，螺旋输料轴转动安装在输料筒内，输料电机通过支架固定安装在输料筒的底部，螺旋输料轴的底端延伸至输料筒外并与输料电机的输出轴端固定连接，输料筒的左侧内壁上开设有进料孔和出料孔，出料孔位于进料孔的上方，粉碎箱的右侧内壁上开设有入料孔和回料孔，入料孔与进料孔相连通，回料孔与出料孔相连通。
20.优选的，所述粉碎箱的顶部内壁固定安装有两个第一斜导料板，粉碎箱的两侧内壁上均固定安装有第二斜导料板，两个第二斜导料板均位于初级粉碎辊和二级粉碎辊之间。
21.优选的，所述粉碎箱的前侧内壁上开设有观察孔，观察孔内固定安装有观察镜。
22.(三)有益效果
23.本发明提供了用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法及制备装置。具备以下有益效果：
24.(1)、该用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法，通过充分利用植物纤维粉料和热塑性塑料，其原料来源广泛，易获取，能够实现废旧木材、果壳、竹子、稻壳、谷糠、农作物秸秆的废物再加工利用的效果，具有变废为宝的好处。
25.(2)、该用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法，通过利用植物纤维粉料、聚乳酸等原料，植物纤维粉料、聚乳酸等原料都具有可降解性能，因此所制备的木塑复合材属于环保型材料，并且生产成本低廉，生产制备方式简单，能够对常见资源进行回收再加工利用，节约资源，不易对环境造成污染。
26.(3)、该用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法，通过在制备木塑复合材的原料中添加适量的阻燃剂和抗氧化剂，可提高制得的木塑复合材的阻燃性能和抗氧化性能，进而增强木塑复合材的使用效果。
27.(4)、该用于极限温度的模压木塑复合材的制备装置，通过利用两个二级粉碎辊带动相对应的多个二级粉碎齿转动，可对物料进行二次粉碎处理，进而通过对物料进行二次粉碎，使得对物料粉碎更加彻底，可提高对物料的粉碎质量，利用筛网，可对粉碎后的物料进行筛分过滤，通过开启振动马达，可控制筛网发生微震动，进而可加快对物料的筛分效率，通过利用回料机构的连接配合，可把筛分出的大粒径的物料输送回两个二级粉碎辊之间，可对大粒径的物料进行再次粉碎处理，进一步提高了粉碎质量，使得对物料的粉碎效果更好，粉碎更加彻底，有助于后续的生产加工，提高了后续加工生产的质量。
附图说明
28.图1为本发明立体结构示意图；
29.图2为本发明主视的剖视结构示意图；
30.图3为图2中a部分的放大示意图；
31.图4为本发明后视结构示意图。
32.图中：1、粉碎箱；2、支撑板；3、底板；4、投料孔；5、排料孔；6、筛网；7、振动马达；8、固定座；9、竖杆；10、挡板；11、弹簧；12、第一转轴；13、初级粉碎辊；14、初级粉碎齿；15、第二转轴；16、二级粉碎辊；17、二级粉碎齿；18、第一齿轮；19、第二齿轮；20、第一皮带轮；21、第二皮带轮；22、皮带；23、驱动电机；24、输料筒；25、螺旋输料轴；26、输料电机；27、进料孔；28、入料孔；29、出料孔；30、回料孔；31、第一斜导料板；32、第二斜导料板；33、观察镜。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
34.本发明提供一种技术方案：用于极限温度的模压木塑复合材的制备方法及制备装置，包括以下步骤：
35.s1:原料准备：按质量配比比例依次称取木材、果壳、竹子、稻壳、谷糠、农作物秸
秆、热塑性塑料、无机填料、偶联剂、润滑剂、膨胀型阻燃剂、抗氧化剂；
36.s2:依次将称取的木材、果壳、竹子、稻壳、谷糠、农作物秸秆倒入物料粉碎装置内进行粉碎处理，得到植物纤维粉料，然后再利用干燥设备对植物纤维粉料进行加热干燥处理，再使用冷却设备对干燥后的植物纤维粉料进行冷却降温；
37.s3:将称取的植物纤维粉料、热塑性塑料、无机填料、偶联剂、润滑剂、膨胀型阻燃剂、抗氧化剂倒入高速混合机中进行搅拌混合均匀，得到预制混合原料；
38.s4:再将预制混合原料倒入平行双螺杆挤出机中进行初步造粒，再将制得的粒料倒入锥形螺杆挤出机中进行挤出成型加工，得到木塑粒料；
39.s5:将制得的木塑粒料倒入模压成型设备内进行模压成型加工，制得木塑复合板材。
40.本实施例中，热塑性塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乳酸中的一种或其中几种混合物制成，偶联剂可选用硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂，润滑剂可选用硬脂酸或者聚乙烯蜡，无机填料可选用云母粉、石英粉、硅灰石中的一种或其中几种混合物制成，植物纤维粉料加热干燥处理的温度为60℃-80℃，时间为20min-30min，植物纤维粉料的粒径为500微米-3000微米，高速混合机内的温度为50℃-180℃，搅拌混合时间为10min-15min。
41.如图1-4所示，本发明还提供了一种用于极限温度的模压木塑复合材的制备装置，包括粉碎箱1、粉碎箱1的底部固定安装有两个支撑板2，两个支撑板2的底部固定安装有同一个底板3，粉碎箱1的顶部开设有投料孔4，粉碎箱1的底部开设有位于两个支撑板2之间的排料孔5，粉碎箱1内滑动安装有倾斜设置的筛网6。利用筛网6，可对粉碎后的物料进行筛分处理，筛网6的底部固定安装有振动马达7，利用振动马达7，可控制筛网6发生微震动，进而可加快对物料的筛分，粉碎箱1的两侧内壁上均固定安装有位于筛网6下方的固定座8，两个固定座8上均滑动安装有竖杆9，两个竖杆9的底端分别贯穿相对应的固定座8，两个竖杆9的底端均固定安装有挡板10，两个固定座8的顶部均固定安装有套设在相对应竖杆9上的弹簧11，两个弹簧11的顶端均与筛网6的底部固定连接，粉碎箱1内转动安装有两个第一转轴12和两个第二转轴15，两个第二转轴15均位于筛网6的上方，两个第一转轴12均位于第二转轴15的上方，两个第一转轴12上均固定套设有初级粉碎辊13，两个初级粉碎辊13上均等间距固定安装有多个初级粉碎齿14，利用两个初级粉碎辊13带动相对应的多个初级粉碎齿14转动，可对物料进行初步粉碎处理，两个第二转轴15上均固定套设有二级粉碎辊16，两个二级粉碎辊16上均等间距固定安装有多个二级粉碎齿17，利用两个二级粉碎辊16带动相对应的多个二级粉碎齿17转动，可对物料进行二次粉碎处理，粉碎箱1的后侧设置有驱动机构，利用驱动机构，可控制两个初级粉碎辊13和两个二级粉碎辊16同时转动，并使得两个初级粉碎辊13进行相向转动，两个二级粉碎辊16进行相向转动，粉碎箱1的右侧设置有回料机构，利用回料机构，可把筛分出的大粒径的物料输送回两个二级粉碎辊16之间，可对大粒径的物料进行再次粉碎处理，进而可提高粉碎质量。
42.本实施例中，驱动机构包括两个第一齿轮18、两个第二齿轮19、第一皮带轮20、第二皮带轮21、皮带22和驱动电机23，两个第一转轴12的后端和两个第二转轴15的后端均延伸至粉碎箱1外，两个第一齿轮18分别固定套设在相对应第一转轴12的后端，两个第一齿轮18相啮合，两个第二齿轮19分别固定套设在相对应第二转轴15的后端，两个第二齿轮19相
啮合，第一皮带轮20固定套设在两个第一转轴12中的一个第一转轴12的后端，第二皮带轮21固定套设在两个第二转轴15中的一个第二转轴15的后端，皮带22绕设在第一皮带轮20和第二皮带轮21上，驱动电机23固定安装在粉碎箱1的后侧外壁上，两个第二转轴15中的另一个第二转轴15的后端与驱动电机23的输出轴端固定连接，利用两个第一齿轮18的啮合传动，可控制两个第一转轴12同时相向转动，利用两个第二齿轮19的啮合传动，可控制两个第二转轴15同时相向转动，利用第一皮带轮20、第二皮带轮21和皮带22的传动作用，可控制第一转轴12和第二转轴15同时转动。
43.本实施例中，回料机构包括输料筒24、螺旋输料轴25和输料电机26，输料筒24固定安装在粉碎箱1的右侧外壁上，螺旋输料轴25转动安装在输料筒24内，输料电机26通过支架固定安装在输料筒24的底部，螺旋输料轴25的底端延伸至输料筒24外并与输料电机26的输出轴端固定连接，输料筒24的左侧内壁上开设有进料孔27和出料孔29，出料孔29位于进料孔27的上方，粉碎箱1的右侧内壁上开设有入料孔28和回料孔30，入料孔28与进料孔27相连通，回料孔30与出料孔29相连通，利用螺旋输料轴25的转动，可将进入输料筒24内大大粒径的物料竖直向上输送，使得大粒径的物料从回料孔30排出并落至两个二级粉碎辊16之间。
44.本实施例中，粉碎箱1的顶部内壁固定安装有两个第一斜导料板31，粉碎箱1的两侧内壁上均固定安装有第二斜导料板32，两个第二斜导料板32均位于初级粉碎辊13和二级粉碎辊16之间，利用两个第一斜导料板31，可将待粉碎的物料全部有效的导送至两个初级粉碎辊13之间，利用两个第二斜导料板32，可将初次粉碎的物料全部有效的导送至两个二级粉碎辊16之间。
45.本实施例中，粉碎箱1的前侧内壁上开设有观察孔，观察孔内固定安装有观察镜33，利用观察孔和观察镜33，便于观察粉碎箱1内对物料的粉碎情况。
46.本实施例中，粉碎箱1上安装有控制开关，振动马达7、驱动电机23、输料电机26和控制开关依次通过导线与外接电源线电性连接构成回路，控制开关可分别控制振动马达7、驱动电机23、输料电机26的开启和关闭。
47.本实施例中，该制备装置使用时的工作原理是：通过启动驱动电机23工作，利用第一皮带轮20、第二皮带轮21和皮带22的传动作用，并配合两个第一齿轮18的啮合传动和两个第二齿轮19的啮合传动，可控制两个第一转轴12进行同步相向转动，两个第二转轴15进行同步相向转动，进而使得两个初级粉碎辊13带动相对应的多个初级粉碎齿14转动，两个二级粉碎辊16带动相对应的多个二级粉碎齿17转动，将木材、果壳、竹子、稻壳、谷糠、农作物秸秆等物料从投料孔4倒入粉碎箱1内，通过利用两个初级粉碎辊13带动相对应的多个初级粉碎齿14转动，可对物料进行初步粉碎处理，初步粉碎后的物料下落至两个二级粉碎辊16之间，通过利用两个二级粉碎辊16带动相对应的多个二级粉碎齿17转动，可对物料进行二次粉碎处理，进而通过对物料进行二次粉碎，使得对物料粉碎更加彻底，可提高对物料的粉碎质量，经过二次粉碎后的物料下落至筛网6上，利用筛网6可对粉碎后的物料进行筛分过滤，使得粒径合适的物料颗粒透过筛网6上的筛孔下落并从排料孔5排出，粒径大的物料沿着筛网6的倾斜方向并依次经过入料孔28和进料孔27进入输料筒24内，在对物料粉碎筛分过程中，通过启动振动马达7工作，利用振动马达7运行时产生的震动力传递至筛网6上，可控制筛网6发生微震动，进而可加快对物料的筛分效率，通过启动输料电机26工作，输料电机26带动螺旋输料轴25转动，利用螺旋输料轴25的转动可将大粒径的物料竖直向上输送
并依次经过出料孔29和回料孔30回落至粉碎箱1内的两个二级粉碎辊16之间，利用两个二级粉碎辊16带动其上安装的多个二级粉碎齿17的转动，可对回落至粉碎箱1内的大粒径的物料进行二次粉碎处理，进而可进一步提高对物料的粉碎质量，使得对物料的粉碎效果更好，粉碎更加彻底，有助于后续的生产加工，提高了后续加工生产的质量，粉碎工作完成后，停止振动马达7、驱动电机23和输料电机26工作，即可将粉碎好的物料转移至下移工序进行加工，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
48.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。