[實用新型]一種木塑復合材料注塑成型機

無效

• 申請號: 200720005979.7
• 申請日: 2007-04-05
• 公開（公告）號: CN201020842Y
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 徐凌秀
• 申請（專利權）人: 徐凌秀
• 主分類號: B29C45/54
• 分類號: B29C45/54;B29C45/60;B29C45/62;B29C45/63;B29K105/06;B29K511/14
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技術領域

本實用新型涉及木塑復合材料的成型加工設備，尤其是一種以一步法加工的木塑復合材料注塑成型機。

背景技術

隨著循環經濟理論的提出和實踐，木塑復合材料作為農林廢棄物資源化的環境友好材料，日益受到人們的重視，迅速在國內外成為專門行業，而且成為發展最快的行業之一。其成型方法也迅速由擠出成型發展到注塑成型。由于木塑復合技術最初衍生于塑料行業中的填充改性技術，當時人們把木粉(植物纖維)象無機填料一樣填充于塑料(包括廢塑料)當中，雖然木塑材料的流變性能與塑料大不相同，但仍然勉強借用普通塑料機械進行了這項工作。擠出成型的狀況如此，注塑成型也是如此。只不過分成二步法，第一步先混合擠出，造出注塑成型用專用料，第二步用普通注塑機注塑成型。由于注塑成型工藝是高溫、高壓、高流動成型，其加工溫度往往高出擠出成型20℃-40℃以上。所以出現了三種問題難以解決：一是物料中的木醋酸、水份、低揮份難以排除干凈，這些成份在注塑過程中的高溫下化為氣浪，沖擊在膜腔壁和制品的表面上，輕則形成斑紋，重則造成缺陷。如不進行表面處理，就生產不出合格產品；二是普通塑料擠出機在造粒擠出中的混煉能力往往不夠或不當，不夠則不能把木塑兩相混為一體，出現兩相分離；不當則常使植物纖維焦糊碳化，物料的初始性能無法保持到最終產品；三是能耗問題，其第一步混煉擠出造粒過程就是一個由加熱塑化到冷卻定型的過程，而第二步注塑成型又再次重復這個過程，形成了一個“M”型的升溫→冷卻→再升溫→再冷卻的耗能曲線。

近年隨著木材加工化學技術的引入，木質纖維在復合材料中已不在被看成是只能碳化而不能塑化的填充料，其主要成份如纖維素、半纖維素、木質素、樹脂等都是天然高分子材料。在酸性或堿性溶液的引發下，都可以產生大量中間體，從而表現出一定塑性。此項技術與原塑料填充改性技術相結合，使木塑復合材料技術進入了一個新的階段。但由于引發劑水溶液大量(20-30％)注入，更加劇了前述水份和低揮份的脫除困難問題。因之，普通塑料機械滿足不了新一代木塑復合材料的注射成型的脫水和混煉需求。原料的多元化和設備的專業化已成為當前主要課題，木塑復合材料的主要成型方法之一的注塑成型，已是首當其沖。

實用新型內容

本實用新型的目的是開發木塑復合材料注塑成型機，它能在混煉過程中進行閃蒸排氣，徹底脫水，以一步法(即加熱、冷卻)直接將植物纖維與塑料注塑成型，節省了能耗，減少了加工程序，保證制品質量，提高了木塑加工的技術水平。

本實用新型的目的是通過以下方法來達到的：

一種木塑復合材料注塑成型機，其特征是：包括螺桿擠出機、儲料裝置和模具裝置；所述的螺桿擠出機的出口與所述的儲料裝置相通相連，儲料裝置的出口與模具裝置中的模具相通連。

所述的螺桿擠出機是平行同向雙螺桿擠出機。

所述的平行同向雙螺桿擠出機包括機筒和位于機筒內的2支平行同向旋轉的螺桿，螺桿的長徑比為38-40∶1，機筒由10節組成，其中有3-4節設有排氣口，用于混煉、排氣。

所述的儲料裝置包括柱塞、驅動缸、儲料缸，柱塞的下端位于中，上端位于驅動缸中，上端端部裝有活塞。

所述的擠出機的機筒的出口與儲料裝置的缸腔相通連，在所述的通連處，設有單向閥。

本實用新型采用一臺針對木塑復合材料加工特點而設計的平行同向雙螺桿擠出機，由所述的擠出機向柱塞式儲料缸輸送物料，由驅動缸(油缸或氣缸)控制所述的柱塞向模具中注射物料，形成制品。

用包括木粉(或草纖維)與塑料的配混料，通過加料口進入平行同向雙螺桿擠出機內時，受到組合螺桿和機筒、排氣口以混熔→排氣→混煉→排氣→混煉→排氣→混煉→排氣→增壓擠出的加工程序，連續閃蒸排氣，脫去水份和混煉塑化。塑化均勻的物料從擠出機的出口被送入到柱塞式儲料缸中，在計量狀態下被柱塞注射進入閉合的模具中，在開模機構的作用下，脫模取出制品。如此，一步完成了由木塑配混到木塑復合材料的注塑成型。

與現有技術相比，本實用新型省去烘干、脫水、造粒等多道工序，在混煉塑化的同時，完成閃蒸排氣，除去水份，木醋酸氣體和低揮份。適當的混煉在將木塑兩相結合成一體時，以塑化均勻的狀態，被柱塞注塑成型。由于保護了植物纖維免遭焦糊碳化，故能將物料的初始性能完整地保留到最終產品。本實用新型將原“M”形控溫曲線，即加熱→冷卻→再加熱→再冷卻的工藝過程簡化成“n”形控溫曲線，即加熱→冷卻。