本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組。

背景技術(shù)：

天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料是一種具有柔性的塑料材料，其中天然纖維是指廣泛存在于自然中的各種織物中的木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的混合物。當(dāng)該天然纖維配比量較大時(shí)稱之為基。同時(shí)，通過在上述天然纖維基中加入了某些具有高模量、防腐等特定性能的多種組份的混料，從而形成復(fù)合材料。

為了制造生產(chǎn)上述復(fù)合材料的物料顆粒，一般是采用密煉、擠出及造粒的制作工藝。傳統(tǒng)對物料進(jìn)行密煉、擠出及造粒是分別采用單獨(dú)的設(shè)備進(jìn)行，先將物料在密煉機(jī)進(jìn)行密煉，再將密煉后的物料存放在存放室中，再采用擠出裝置對密煉后的物料進(jìn)行擠出成型，最后采用切粒設(shè)備對擠出成型后的物料切粒，從而得所需粒度的物料?，F(xiàn)有技術(shù)中塑料造粒制作工序復(fù)雜，工作效率低，浪費(fèi)大量人力、物力、空間。

為了解決上述問題，如中國專利【申請?zhí)?01010125438.4；】公開了一種集密煉、喂料、擠出功能為一體的組合式機(jī)組，包括機(jī)架，機(jī)架分為兩層，機(jī)架的頂層設(shè)置有密煉機(jī)，其特征在于:機(jī)架的底層設(shè)有單螺桿擠出機(jī)和錐形雙螺桿喂料機(jī)，所述錐形雙螺桿喂料機(jī)機(jī)筒的上方開設(shè)有進(jìn)料口，在進(jìn)料口處安裝有喂料斗，所述密煉機(jī)卸料裝置的出口位于喂料斗的上方，能夠向喂料斗卸料，所述錐形雙螺桿喂料機(jī)的雙螺桿與單螺桿擠出機(jī)機(jī)筒一側(cè)的進(jìn)料口相連接。通過該機(jī)組節(jié)省了工作時(shí)間，提高了工作效率，節(jié)省了企業(yè)成本。

但是，上述集密煉、喂料、擠出功能為一體的組合式機(jī)組還存在以下缺陷：原料經(jīng)過密煉機(jī)密煉后，再經(jīng)由密煉機(jī)的卸料裝置漏到喂料斗中，在此過程中，由于卸料口和喂料斗均為開放式導(dǎo)致密煉后的原料容易被氧化，從而影響后續(xù)擠出造粒后物料顆粒的生產(chǎn)質(zhì)量；并且，在卸料過程中會(huì)釋放大量的有毒氣體及部分煙霧，致使作業(yè)環(huán)境惡劣；同時(shí)，上述組合式機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)還是不夠緊湊，占用空間較大，物料輸送時(shí)間長，不利于生產(chǎn)效率的提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是如何提高復(fù)合材料顆粒生產(chǎn)效率的同時(shí)提高生產(chǎn)質(zhì)量。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組，包括機(jī)架、固定在機(jī)架上的密煉機(jī)和固定在機(jī)架上的擠出造粒機(jī)，所述密煉機(jī)位于擠出造粒機(jī)的上方，其特征在于，所述密煉機(jī)和擠出造粒機(jī)均沿橫向布置且位于同一豎直平面上，所述密煉機(jī)上具有原料進(jìn)料口和原料出料口，所述擠出造粒機(jī)上具有混料進(jìn)料口，所述原料出料口位于混料進(jìn)料口的正上方，所述原料出料口和混料進(jìn)料口之間密封連接有保護(hù)通道，所述保護(hù)通道內(nèi)具有連通原料出料口和混料進(jìn)料口的氣體保護(hù)腔，所述保護(hù)通道上還具有與氣體保護(hù)腔相通且用于惰性氣體通入的進(jìn)氣口。

本天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組的設(shè)計(jì)原理是通過將密煉機(jī)和擠出造粒機(jī)整合在一起，并進(jìn)行合理布置，使密煉機(jī)和擠出造粒機(jī)均沿橫向布置且位于同一豎直平面上，且使密煉機(jī)的原料出料口位于擠出造粒機(jī)的混料進(jìn)料口的正上方，然后通過設(shè)計(jì)保護(hù)通道將原料出料口和混料進(jìn)料口相連，通過以上設(shè)計(jì)，不僅使得本機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)緊湊，能夠節(jié)省整機(jī)的占用空間，而且原料出料口和混料進(jìn)料口和保護(hù)通道的位置布置使得密煉后的原料能夠直接通過保護(hù)通道并以最短的路徑進(jìn)入擠出造粒機(jī)，這樣有利于提高復(fù)合材料顆粒的生產(chǎn)效率；同時(shí)，保護(hù)通道上設(shè)計(jì)有進(jìn)氣口和氣體保護(hù)腔，通過向進(jìn)氣口內(nèi)通入惰性氣體，使得惰性氣體充滿氣體保護(hù)腔，這樣使得從密煉機(jī)原料出料口下來的密煉原料能夠得到惰性氣體的保護(hù)不會(huì)與氧氣接觸，避免發(fā)生氧化，從而提高了后續(xù)生產(chǎn)出來的復(fù)合材料顆粒的生產(chǎn)質(zhì)量；因此，通過以上集成設(shè)計(jì)，不僅使得機(jī)組結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且能夠提高了復(fù)合材料顆粒的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量；另外，本組機(jī)在生產(chǎn)過程中，往密煉機(jī)原料進(jìn)料口投入的原料組分、投料量和投料時(shí)間均能夠精確可控，也有利于提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

在上述的天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組中，所述密煉機(jī)內(nèi)具有密煉腔，所述密煉腔內(nèi)設(shè)置有兩根平行設(shè)置的密煉螺桿，所述密煉螺桿分為螺紋送料段和擠壓混料段，所述原料進(jìn)料口與密煉腔相通且位于螺紋送料段的上方，所述原料出料口與密煉腔相通且位于擠壓混料段的下方。通過以上密煉螺桿以及原料進(jìn)料口和原料出料口的設(shè)計(jì)，當(dāng)原料從原料進(jìn)料口進(jìn)入密煉腔時(shí)，原料先通過螺紋送料段推送到擠壓混料段，然后再有擠壓混料段進(jìn)行混料密煉，完成密煉后從下方的原料出料口漏出，通過以上設(shè)計(jì)，使得密煉機(jī)中原料的送料和混料兩個(gè)工序分開且連續(xù)的進(jìn)行，也就是說，送一點(diǎn)料就會(huì)混一點(diǎn)料，這樣使得單位時(shí)間內(nèi)的混料量不會(huì)很大，這樣有利于使得原料的混合能夠更加均勻，從而有利于提高后續(xù)復(fù)合材料顆粒的生產(chǎn)質(zhì)量；同時(shí)也會(huì)節(jié)省密煉時(shí)間，提高密煉效率。

在上述的天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組中，所述擠壓混料段上分別具有向外凸出且呈v型的凸棱擠壓部和向內(nèi)凹掐且截面呈v型的內(nèi)凹擠壓部。當(dāng)兩根密煉螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過以上凸棱擠壓部和內(nèi)凹擠壓部的形狀設(shè)計(jì)，能夠使得螺桿能夠更好地包住原料并對原料進(jìn)行混合密煉，使得原料的混合能夠更加均勻，從而有利于提高后續(xù)復(fù)合材料顆粒的生產(chǎn)質(zhì)量。

在上述的天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組中，所述凸棱擠壓部包括均向外凸出且傾斜布置的凸棱部一和凸棱部二，所述凸棱部一和凸棱部二相接且兩者之間具有向內(nèi)凹陷的擠壓面。通過以上凸棱部一和凸棱部二以及擠壓面的配合設(shè)計(jì)，使得密煉時(shí)的原料能夠被兜在兩根螺桿之間并隨著螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行混合密煉，這樣使得原料的混合能夠更加均勻，從而有利于提高后續(xù)復(fù)合材料顆粒的生產(chǎn)質(zhì)量。

在上述的天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組中，所述凸棱部一和凸棱部二之間的夾角為鈍角。通過以上設(shè)計(jì)，能夠使得螺桿能夠兜住更多的原料，也有利于提高原料的密煉質(zhì)量和效率。

在上述的天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組中，所述螺紋送料段上具有多圈外螺紋牙，靠近擠壓混料段的外螺紋牙之間的螺距小于遠(yuǎn)離擠壓混料段的外螺紋牙之間的螺距。通過對螺紋送料段上螺距的設(shè)計(jì)，靠近擠壓混料段的一端螺距相對變小，原料的推送行程也變小，也就是說，越靠近擠壓混料段推料速度就越慢，這樣使得原料能夠慢慢被推送到擠壓混料段內(nèi)，這樣設(shè)計(jì)使得擠壓混料段內(nèi)的原料能夠得到充分的密煉混合，使得原料混合的更加均勻且混合效率更高，從而有利于提高后續(xù)復(fù)合材料顆粒的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

在上述的天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組中，所述進(jìn)氣口內(nèi)通入的惰性氣體為二氧化碳、氬氣或者氮?dú)狻Ｒ陨隙栊詺怏w優(yōu)選為二氧化碳?xì)怏w。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組具有以下優(yōu)點(diǎn)：本機(jī)組不僅整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間少，而且具備較高的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量；同時(shí)，本機(jī)組中的生產(chǎn)原料組分、投料量和投料時(shí)間均可精確可控，操作便捷，自動(dòng)化程度高。

附圖說明

圖1是本多組份數(shù)控造粒機(jī)組的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本多組份數(shù)控造粒機(jī)組中密煉機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本密煉機(jī)中的密煉螺桿結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、機(jī)架；2、密煉機(jī)；3、擠出造粒機(jī)；4、原料進(jìn)料口；5、原料出料口；6、混料進(jìn)料口；7、保護(hù)通道；8、氣體保護(hù)腔；9、進(jìn)氣口；10、密煉腔；11、密煉螺桿；12、螺紋送料段；13、擠壓混料段；131、凸棱擠壓部；131a、凸棱部一；131b、凸棱部二；131c、擠壓面；14、內(nèi)凹擠壓部；15、外螺紋牙。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

具體來說，如圖1所示，本天然纖維基高分子聚合物復(fù)合材料的多組份數(shù)控造粒機(jī)組包括機(jī)架1、固定在機(jī)架1上的密煉機(jī)2和固定在機(jī)架1上的擠出造粒機(jī)3，密煉機(jī)2位于擠出造粒機(jī)3的上方。密煉機(jī)2和擠出造粒機(jī)3均沿橫向布置且位于同一豎直平面上。密煉機(jī)2上具有原料進(jìn)料口4和原料出料口5，擠出造粒機(jī)3上具有混料進(jìn)料口6，原料出料口5位于混料進(jìn)料口6的正上方。原料出料口5和混料進(jìn)料口6之間密封連接有保護(hù)通道7，保護(hù)通道7內(nèi)具有連通原料出料口5和混料進(jìn)料口6的氣體保護(hù)腔8。保護(hù)通道7上還具有與氣體保護(hù)腔8相通且用于惰性氣體通入的進(jìn)氣口9。進(jìn)氣口9內(nèi)通入的惰性氣體為二氧化碳、氬氣或者氮?dú)狻?/p>

如圖2所示，密煉機(jī)2內(nèi)具有密煉腔10，密煉腔10內(nèi)設(shè)置有兩根平行設(shè)置的密煉螺桿11。密煉螺桿11分為螺紋送料段12和擠壓混料段13，原料進(jìn)料口4與密煉腔10相通且位于螺紋送料段12的上方，原料出料口5與密煉腔10相通且位于擠壓混料段13的下方。

更具體地，如圖3所示，螺紋送料段12上具有多圈外螺紋牙15，靠近擠壓混料段13的外螺紋牙15之間的螺距小于遠(yuǎn)離擠壓混料段13的外螺紋牙15之間的螺距。擠壓混料段13上分別具有向外凸出且呈v型的凸棱擠壓部131和向內(nèi)凹掐且截面呈v型的內(nèi)凹擠壓部14。凸棱擠壓部131包括均向外凸出且傾斜布置的凸棱部一131a和凸棱部二131b，凸棱部一131a和凸棱部二131b之間的夾角為鈍角。凸棱部一131a和凸棱部二131b相接且兩者之間具有向內(nèi)凹陷的擠壓面131c。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了機(jī)架1、密煉機(jī)2、擠出造粒機(jī)3、原料進(jìn)料口4、原料出料口5、混料進(jìn)料口6、保護(hù)通道7、氣體保護(hù)腔8、進(jìn)氣口9、密煉腔10、密煉螺桿11、螺紋送料段12、擠壓混料段13、凸棱擠壓部131、凸棱部一131a、凸棱部二131b、擠壓面131c、內(nèi)凹擠壓部14、外螺紋牙15等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。