[发明专利]直压式生物质复合材料的连续生产系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体地，涉及直压式生物质复合材料的连续生产系统及其使用方法。

背景技术

木塑复合材料（Wood-Plastic Composites,WPC）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、秸秆等废植物生物质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。将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材，称之为挤压木塑复合板材。

生物质复合材料既能发挥材料中各组分的优点，克服因木材强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用废弃的木材和塑料，减少环境污染。从生产原料来看，生物质复合材料的原料可采用各种废旧塑料、废木料及农作物的剩余物。因此生物质复合材料的研制和广泛应用，有助于减缓塑料废弃物的污染，也有助于减少农业废弃物焚烧给环境带来的污染。生物质复合材料的生产和使用，不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物，材料本身还可回收利用，是一种全新的绿色环保产品，也是一种生态洁净的复合材料。

以生物质纤维与塑料混合，生产出一种木塑复合材料，可代替木材、塑料、金属等，广泛应用于各行各业。但是，纤维材料，特别是长纤维材料易吸水，易缠绕，很难实现均匀、稳定输送，从而导致制品表观质量差，力学性能不均衡等缺陷。直接导致加工困难，生产效率低，应用受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术不足，提供一种直压式生物质复合材料的连续生产系统，有效解决了纤维与塑料共混后的复合材料生产过程中的长纤维材料易吸水，易缠绕，很难实现均匀、稳定输送，从而导致制品表观质量差，力学性能不均衡等缺陷，使直压式生物质复合材料的生产效率提高，易于加工。

本发明另一目的在于提供一种直压式生物质复合材料的连续生产系统的使用方法。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现：

公开一种直压式生物质复合材料的连续生产系统，包括熔膜成型装置一、纤维材料输送装置；

所述熔膜成型装置一包括熔膜成型机一和设置在所述熔膜成型机一下方的成型辊一；

所述纤维材料输送装置包括由上到下依次设置的输送机、成型辊二和成型辊三；所述成型辊一与成型辊二的表面形成输送通道，其被设置为初步压合纤维材料与熔膜一；

所述成型辊二与成型辊三相配合转动，其被设置为二次压合纤维材料与熔膜一成为一体。

本发明的直压式生物质复合材料的连续生产系统将解决纤维易缠结、结块、成团、吸水导致均匀输送困难的问题，采取直接强制送料、减少输送路径、利用具有成型辊的特殊结构的圆柱面分散纤维料，将纤维与熔融高分子膜碾压层合在一起，得到性能优异、质量稳定的生物质复合材料。

本发明的直压式生物质复合材料的连续生产系统可以智能控制待复合材料的输送速度和待复合材料的状态，能有效控制复合后的直压式生物质复合材料的质量，达到使用性能。

进一步地，所述熔膜成型机一为螺杆挤出机，所述螺杆挤出机包括挤出机和流延模具，所述挤出机的出口与所述流延模具的入口连通，所述流延模具的下方设有成型辊一。

进一步地，所述螺杆挤出机为单螺杆、双螺杆、多螺杆挤出机的任意一种。

本发明优选采用螺杆挤出流延热塑性熔膜，在熔膜还处于熔融状态时，与纤维层合，然后通过成型辊碾压，使纤维材料与熔膜紧密结合，根据需要，可在纤维层另一面继续层合一层热塑性熔膜，得到三明治形状的三层生物质复合材料，本发明的直压式生物质复合材料连续生产系统，可以重复层合，得到实际需要的三层及以上的多层复合材料，适合不同的材料复合。

进一步地，所述成型辊一和成型辊二均为空心圆筒，所述空心圆筒内部通过水、油、气体或电阻加热。

本发明中的成型辊表面可为光滑面，也可加工有沿圆周或轴心方向的槽，槽的数量和形状根据需要决定，成型辊表面可加工有小孔，小孔形状为半圆形或椭圆形，具体根据需要决定。成型辊表面的槽型结构和孔型结构既可以起到均匀分散纤维的作用，也能够改变复合材料的内部结构，改善力学性能。

本发明中纤维材料可以瓦楞、突出网点等形态与熔膜接触，可根据需要改变成型辊表面形状，从而改变纤维层形状，实现从结构上设计，改变制品性能的目的。

进一步地，所述输送机为真空输送机、螺旋输送机、压力机的任意一种。

所述纤维材料可以是粉状、块状、细长等形状，优选细长纤维。