[实用新型]一种用于一步法生产高强度PET木塑复合材料的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生产复合材料的设备，更具体地说涉及一种用于一步法生产高强度PET木塑复合材料的设备。

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、工业颜料等添加剂和加工助剂。木塑复合材料型材的成本较低，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，一种是两步法：先用挤出机造粒，然后用单螺杆挤出机塑化或使用锥度双螺杆挤出机挤出、加压通过模具成型的两步法制造工艺；另一种是一步法双阶塑木复合材料制造设备。

这两种制造工艺在进行PET木塑的生产时都存在缺点，因为PET熔点高达265℃，植物纤维与PET混合后同步至加热265℃的过程中早已超过植物纤维的炭化点，造成纤维破坏。两步法设备：先经挤出机造粒时植物纤维已基本炭化，再经过挤出机二次塑化挤出时已全部炭化，此时做成的制品已经属于碳塑制品，植物纤维已经失去其本身填充、增强和改善制品表面效果(有木质的感觉)的作用。一步法的设备由于只有一个塑化过程相对两步法的两个塑化过程植物纤维的炭化程度有一定的减弱，仍然有大部分炭化。从工艺上降低PET的熔点、提高植物纤维的炭化点温度和耐温时间用一步法设备可以生产出炭化程度不太严重的PET木塑制品；此时生产工艺参数较难控制，制品表面颜色发暗，随生产速度和温度工艺的不同色差较大，成品率低，同时会造成制品成本的大幅提高，造成浪费。

申请人以前也申请了相关一步法生产木塑复合材料的设备，如专利号为200420078634.0、公告日为2005年8月3日的中国专利公开的一种一步法双阶塑木复合材料制造设备，该设备主要是采用同向平行双螺杆挤出机与单螺杆挤出机结合进行一步法生产木塑复合材料；专利号为200620068334.3、公告日为2007年2月2日的中国专利公开的一种一步法双阶塑木复合材料制造设备，该设备主要是采用同向平行双螺杆挤出机与锥形双螺杆挤出机结合进行一步法生产木塑复合材料。虽然以上两种专利皆为一步法设备，也具有设备挤出稳定，产品的致密度高的优点，但也没能解决针对PET高强度木塑在生产过程中植物纤维炭化的问题。因此，研究开发新的PET木塑复合材料制造设备势在必行。

发明内容

本实用新型解决了上述现在技术中存在的不足和问题，提供了一种用于一步法生产高强度PET木塑复合材料的设备，该设备挤出稳定且植物纤维不炭化，工艺容易控制，产品的色泽稳定，成品率高。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的用于一步法生产高强度PET木塑复合材料的设备，包括有第一阶同向平行双螺杆挤出装置、与第一阶同向平行双螺杆挤出装置衔接的喂料系统、第二阶挤出装置和模具，其中所述的喂料系统由喂料装置I和喂料装置II组成，喂料装置I位于第一阶同向平行双螺杆挤出装置双螺杆的开始部位，喂料装置II位于第一阶同向平行双螺杆挤出装置双螺杆的中点或中点以后部位。喂料装置I用于喂PET塑料及相关辅料，让PET先进入螺杆进行单独塑化；喂料装置II用于喂植物纤维及相关辅料，目的是使植物纤维与已经塑化的PET进行混合，不让植物纤维经过PET的高温塑化过程，这样可以缩短植物纤维经过高温段的时间，使植物纤维与塑化的PET一经混合马上挤出，降低植物纤维的炭化程度，生产出合格的制品。

本实用新型的用于一步法生产高强度PET木塑复合材料的设备，其进一步的技术方案是所述的第一阶同向平行双螺杆挤出装置双螺杆为变径双螺杆，变径部位在喂料装置II之前，双螺杆前端直径小于后端直径。前端直径小可让PET充分塑化，后端直径大可以进一步缩短植物纤维经过高温段的时间，把植物纤维的炭化程度降到最低。

本实用新型的用于一步法生产PET木塑复合材料的设备，其再进一步的技术方案是所述的第一阶同向平行双螺杆挤出装置双螺杆的前端直径小的螺杆长度占双螺杆总长度的1/2～3/4；再进一步的技术方案是所述的第一阶同向平行双螺杆挤出装置双螺杆的前端直径为33～160mm，双螺杆总长径比L/D为24～44。

本实用新型的用于一步法生产PET木塑复合材料的设备，其再进一步的技术方案还可以是所述的第一阶同向平行双螺杆挤出装置双螺杆的后端直径为35.6～165mm。

第二阶挤出装置为锥形双螺杆或单螺杆挤出机，此螺杆只需建压挤出不需要有塑化过程。