新型植物纖維擠出的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型植物纖維擠出機，包括擠壓頭和由模板圍成的模腔，擠壓頭在模腔沖程腔內作往復運動，所述模腔依次由沖程腔、擠壓腔、成型涂層腔、加熱固化腔組成。本實用新型是可用于生產內設有加強筋、外表面涂覆防水表層、縱向結構不分層、高效加熱烘干的擠出機，擠出出的植物纖維擠出制品強度高、縱向結構不分層，表面光滑、防水性能好。而且防水表層溶液對制品生產同時還起到潤濕的效果，微波加熱烘干受熱均勻，快速，極大的提高了生產效率。
【專利說明】新型植物纖維擠出機
【技術領域】
[0001]本發明涉及擠出機領域，具體涉及一種新型植物纖維擠出機，可用于生產內設有加強筋、外表面涂覆防水表層、縱向結構不分層、高效加熱烘干的擠出機。
【背景技術】
[0002]我國是一個農業大國，每年的農作物秸桿有7億噸之多，因目前沒有找到轉化為經濟效益的合適路徑，多數被焚燒處理，帶來了極其嚴重的環境污染問題。同時我國的木材資源又嚴重短缺，近年來科研人員通過不斷探索，研制出用擠出法生產如板材、木方、柱體、管材之類的植物纖維擠出制品，以期替代木材資源的消耗。
[0003]此類制品具有密度小、抗沖擊性較強、保溫隔熱、質輕吸音、平整度高等優良特性，但是目前常規使用的擠出機生產出來的制品也存在眾多的缺陷。一、植物纖維擠出制品強度低，特別縱向強度更差，無法與木材、混凝土材質制品相比，無法大力推廣；二、由于目前擠出機模板圍成的模腔始末端截面一致，擠出過程中只有擠壓頭施加的縱向壓力，擠出出的制品縱向結構分層，密度不均勻；三、制品本體的外表面粗糙，不具有防水性能，如遇潮濕環境，易于變型，使用壽命大大折扣；四、制品在模腔內加熱烘干，一般由熱壓板提供加熱功能，但是熱壓板傳遞的熱量從模腔外周向中心逐漸衰竭，熱量不均勻，致使擠出制品在成型過程中受熱不均勻，而且熱壓板的溫度不能過高，否則膠會在擠出成型前預固化，影響制品強度，因此僅靠熱壓板加熱緩慢，生產效率得不到提高。以上存在的質量問題嚴重影響制約了擠出制品的推廣運用。

【發明內容】

[0004]本發明針對以上存在的問題，提供一種新型植物纖維擠出機，擠出的制品可內設加強筋、縱向結構不分層，極大提高強度；表面具有防水層，適應潮濕環境使用，使用壽命長；微波加熱固化，生產效率高。
[0005]本發明通過以下技術方案實現:
[0006]新型植物纖維擠出機，包括擠壓頭和由模板圍成的模腔，擠壓頭在模腔沖程腔內作往復運動，所述模腔依次由沖程腔、擠壓腔、成型涂層腔、加熱固化腔組成。
[0007]本發明進一步改進方案是，所述擠壓頭后側設有摩擦夾持件，擠壓頭上開設加強筋穿過孔，模腔出口端設有固定件，加強筋依次穿過摩擦夾持件、加強筋穿過孔、模腔，固定在固定件上。
[0008]本發明更進一步改進方案是，所述沖程腔的模板分截成兩段，通過中間的轉動模板活動連接，轉動模板上開設通孔，伸縮裝置的伸縮桿設于通孔內，轉動模板與驅動裝置傳動連接。
[0009]本發明更進一步改進方案是，所述擠壓腔的模板內壁逐漸向中心傾斜，形成斜壁，斜壁的坡度a夾角為20?60度。
[0010]本發明更進一步改進方案是，所述模腔內設有擠孔模芯，位于擠壓腔內擠孔模芯為橫截面逐漸變大的錐臺體，錐臺體坡度b夾角為20?60度。
[0011]本發明更進一步改進方案是，所述成型涂層腔上方模板開設有防水表層溶液進料口，防水表層溶液進料口位置的模板內周壁開設有a凹槽和間隔軸向開設的b凹槽，b凹槽與a凹槽連通，b凹槽向模腔出料口方向延伸，a凹槽與b凹槽上覆蓋有內襯板，內襯板上開設有軸向縫隙，縫隙與b凹槽錯位設置。
[0012]本發明更進一步改進方案是，所述加熱固化腔的模板上開設缺口，缺口內填充微波穿透板，微波穿透板外安裝有微波加熱裝置，所述微波加熱裝置由腔內的微波管和防泄漏擋板組成。
[0013]本發明更進一步改進方案是，所述缺口圍繞模腔在模板上開設一周，所述微波穿透板內壁與模板內壁齊平，外壁周邊卡固在模板外壁上、防泄漏擋板內，所述防泄漏擋板與模板通過焊接或螺栓固定連接。
[0014]本發明更進一步改進方案是，所述微波穿透板前后段的加熱固化腔內壁上開設有防微波泄漏槽，防微波泄漏槽內填有樹脂。
[0015]本發明與現有技術相比，具有以下明顯優點:
[0016]一、本發明內設有緯筋和/或縱筋，解決了植物纖維擠出制品結構強度差的關鍵技術問題。加強筋可自動化、連續化布入，使得具有結構強度大、平整度高等優越特性的設有加強筋的植物纖維擠出制品，實現自動化生產，得到廣泛推廣與應用，緩解了我國木材資源嚴重短缺的現狀，而且秸桿類植物纖維成本低廉，同時為秸桿高效利用開辟新的途徑，增加農民收入。
[0017]二、本發明中模腔的擠壓腔的模板內壁逐漸向中心傾斜，形成斜壁。擠出機的擠壓頭推動物料在模腔內前行，行至模腔的擠壓腔段時，模板的斜壁對物料施加向中心的壓力，物料在擠出成型過程中，同時受到向前的縱向壓力和外圍向中心的徑向壓力，物料擠出更加密實。在加工設有空芯的植物纖維擠出制品時，本發明位于擠壓腔位置的擠孔模芯為橫截面逐漸變大的錐臺體，植物纖維和膠的混合物料在模腔內由擠壓頭推動向前擠出，行至擠壓腔段時，物料順著擠孔模芯的錐臺體坡度向前擠出，物料不僅具有擠壓頭對其向前的縱向壓力，擠孔模芯對物料還具有中心向四周徑向的壓力，結合模板斜壁對物料施加向中心的徑向壓力，三方同時施壓，物料擠出更加密實，有效解決擠出制品縱向結構分層問題。
[0018]三、本發明在生產過程中，防水表層溶液流入模腔內制品本體表面，能減少模腔與制品的摩擦阻力，擠使壓出的植物纖維擠出制品具有光滑的表面和較好的防水性能，耐用，同時防水表層溶液還對擠出制品具有起滑潤作用，提高生產效率。
[0019]四、本發明由于在擠出機的模板上開設缺口，缺口內填充采用陶瓷、或玻璃、或樹脂制成的微波穿透板，微波穿透板外安裝有微波加熱裝置。微波透過微波穿透板，進入模腔內，對模腔內的物料進行加熱，熱量傳遞均勻、迅速，極大的提高了生產效率。本發明中微波穿透板內壁與模板內壁齊平，不改變模腔內部結構，微波管發射出的微波通過防泄漏擋板阻隔，防泄漏擋板與模板通過焊接或螺栓固定連接，阻擋了微波的向外泄漏，本發明所述微波穿透板前后段的模腔內壁上開設有防微波泄漏槽.將微波控制在模腔的加熱烘干腔內，有效利用，防止微波在模腔內部向軸向兩端泄漏，本發明結構簡單，且安全性得到保證。本發明所述缺口圍繞模腔在模板上開設一周，模腔內物料接收微波加熱更加均勻?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發明縱向剖視圖。
[0021 ] 圖2為圖1的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發明包括擠壓頭I和由模板2圍成的模腔3，擠壓頭I在模腔沖程腔I內作往復運動，所述模腔3依次由沖程腔1、擠壓腔I1、成型涂層腔II1、加熱固化腔IV組成。
[0023]所述擠壓頭I后側設有摩擦夾持件4，擠壓頭I上開設加強筋穿過孔5，模腔3出口端設有固定件6，加強筋7 (包括縱筋和/或緯筋)依次穿過摩擦夾持件4、加強筋穿過孔
5、模腔3，固定在固定件6上。
[0024]所述沖程腔I的模板分截成兩段，通過中間的轉動模板I I活動連接，中間的轉動模板I I活動卡裝在兩側的模板內的卡槽I 5內，轉動模板I I可沿卡槽I 5可進行360度旋轉，轉動模板I I上開設通孔I 2，伸縮裝置I 3 (本實施例中為氣缸)的伸縮桿設于通孔I 2內，轉動模板I I外周面設有輪齒，與驅動裝置I 4 (電機)轉軸上的齒輪嚙合傳動。
[0025]所述擠壓腔II的模板內壁逐漸向中心傾斜，形成斜壁II 1，斜壁II I的坡度a夾角為20?60度(本實施例為30度)，所述模腔3內設有擠孔模芯8，位于擠壓腔II內擠孔模芯為橫截面逐漸變大的錐臺體II 2，錐臺體II 2坡度b夾角為20?60度(本實施例為30度)。
[0026]所述成型涂層腔III上方模板開設有防水表層溶液進料口III 1，防水表層溶液進料口III I位置的模板內周壁開設有a凹槽III 2和間隔軸向開設的b凹槽III 3，b凹槽III 3與a凹槽III 2連通，b凹槽III 3向模腔出料口方向延伸，a凹槽III 2與b凹槽III 3上覆蓋有內襯板1114，內襯板III4上開設有軸向縫隙1115，縫隙III5與b凹槽III3錯位設置(如圖2所示)。
[0027]所述加熱固化腔IV的模板上開設缺口IV 1，缺口IV I圍繞模腔3在模板2上開設一周，缺口 IV I內填充微波穿透板IV 2，微波穿透板IV 2外安裝有微波加熱裝置，所述微波加熱裝置由腔內的微波管IV 3和防泄漏擋板IV 4組成。所述微波穿透板IV 2內壁與模板2內壁齊平，外壁周邊卡固在模板2外壁上、防泄漏擋板IV 4內，防泄漏擋板IV 4與模板2通過焊接(或螺栓)固定連接。所述微波穿透板IV 2前后段的加熱固化腔IV內壁上開設有防微波泄漏槽IV 5，防微波泄漏槽IV 5內填有樹脂。
[0028]以運用本發明生產內設縱筋和緯筋、表面具有防水表層的空芯擠出制品為例，生產方法步驟如下:
[0029]( I)將四根縱筋(纖維絲、或繩、或鋼絲、或金屬棒)和一根緯筋(纖維絲、或繩、或鋼絲)分別依次活動貫穿過擠出機的摩擦夾持件4、擠壓頭I上的加強筋穿過孔5、模腔3后，固定于模腔3出口端的固定件6上，使縱筋和緯筋拉緊處于緊繃狀態，緯筋位于縱筋外圍，縱筋位于擠孔模芯8外圍，所述緯筋和縱筋在貫穿擠壓頭I之前穿過膠水盒9，其上涂覆有膠。
[0030](2)將植物纖維與膠按60?97:3?40重量比例混合均勻，裝于擠出機的進料斗10中，在擠壓頭I每次返回行程時，植物纖維與膠的混合物借助撥料器11依靠重力落入沖程腔I，擠壓頭I向前行程時，將植物纖維與膠的混合物在模腔3內推向擠壓腔II，每隔一段，伸縮裝置I 3的伸縮桿向沖程腔I內伸入，勾住緯筋沿縱筋外圍環繞360度，擠壓頭I推動物料前行，待植物纖維與膠的混合物擠壓到一定強度，足以使緯筋定型時，伸縮桿縮回復位，堵在轉動模板I I的通孔I 2內，待下一回程重復動作，在擠壓頭反復作用下形成連續胚體；
[0031](3)植物纖維和膠的混合物料進入擠壓腔II后，物料順著擠孔模芯8的錐臺體II 2坡度向前擠出，擠孔模芯8對物料具有中心向四周的徑向壓力，同時擠壓腔II模板內壁的斜壁II I部位對物料具有四周向中心的徑向壓力，縱向壓力、中心向四周的徑向壓力、外圍向中心的徑向壓力同時施壓，物料擠出更加密實，有效解決擠出制品縱向結構分層和密度不均的問題；
[0032](4)植物纖維擠出制品在擠壓腔II初步擠出成型后，進入成型涂層腔III，防水表層溶液(如木質素、或石蠟、或不飽和樹脂)從上方模板上開設的防水表層溶液進料口IIII進入模腔3，順著內周壁上的a凹槽III 2和b凹槽III 3流淌，從內襯板III 4與模板2內壁之間的縫隙III 5流出涂覆在制品外表面，在擠出下形成防水外表層；
[0033]( 5 )擠出制品從成型涂層腔III經過后，進入加熱烘干腔IV，通過微波和熱壓板制成的模板進行加熱烘干，并推出模腔3，由橫截鋸截成預定長度的制品。
【權利要求】
1.新型植物纖維擠出機，包括擠壓頭(I)和由模板(2)圍成的模腔(3)，擠壓頭(I)在模腔沖程腔(I )內作往復運動，其特征在于:所述模腔(3)依次由沖程腔(I )、擠壓腔(II)、成型涂層腔(III)、加熱固化腔(IV)組成。
2.根據權利要求1所述的新型植物纖維擠出機，其特征在于:所述擠壓頭(I)后側設有摩擦夾持件(4)，擠壓頭(I)上開設加強筋穿過孔(5)，模腔(3)出口端設有固定件(6)，加強筋(7)依次穿過摩擦夾持件(4)、加強筋穿過孔(5)、模腔(3)，固定在固定件(6)上。
3.根據權利要求1或2所述的新型植物纖維擠出機，其特征在于:所述沖程腔(I)的模板分截成兩段，通過中間的轉動模板(I I)活動連接，轉動模板(I I)上開設通孔(I 2)，伸縮裝置(I 3)的伸縮桿設于通孔(I 2)內，轉動模板(I I)與驅動裝置(I 4)傳動連接。
4.根據權利要求1所述的新型植物纖維擠出機，其特征在于:所述擠壓腔(II)的模板內壁逐漸向中心傾斜，形成斜壁(II 1)，斜壁(II I)的坡度a夾角為20?60度。
5.根據權利要求4所述的新型植物纖維擠出機，其特征在于:所述模腔(3)內設有擠孔模芯(8)，位于擠壓腔(II)內擠孔模芯為橫截面逐漸變大的錐臺體(II 2)，錐臺體(II 2)坡度b夾角為20?60度。
6.根據權利要求1所述的新型植物纖維擠出機，其特征在于:所述成型涂層腔(III)上方模板開設有防水表層溶液進料口(III I),防水表層溶液進料口(III I)位置的模板內周壁開設有a凹槽(III 2)和間隔軸向開設的b凹槽(III 3)，b凹槽(III 3)與a凹槽(III 2)連通，b凹槽(III 3)向模腔出料口方向延伸，a凹槽(III 2)與b凹槽(III 3)上覆蓋有內襯板(III 4)，內襯板(III 4)上開設有軸向縫隙(III 5)，縫隙(III 5)與b凹槽(III 3)錯位設置。
7.根據權利要求1所述的新型植物纖維擠出機，其特征在于:所述加熱固化腔(IV)的模板上開設缺口(IV 1)，缺口(IV I)內填充微波穿透板(IV 2)，微波穿透板(IV 2)外安裝有微波加熱裝置，所述微波加熱裝置由腔內的微波管(IV 3)和防泄漏擋板(IV 4)組成。
8.根據權利要求7所述的新型植物纖維擠出機，其特征在于:所述缺口(IVI)圍繞模腔(3)在模板(2)上開設一周，所述微波穿透板(IV 2)內壁與模板(2)內壁齊平，外壁周邊卡固在模板(2)外壁上、防泄漏擋板(IV 4)內，所述防泄漏擋板(IV 4)與模板(2)通過焊接或螺栓固定連接。
9.根據權利要求7所述的新型植物纖維擠出機，其特征在于:所述微波穿透板(IV2)前后段的加熱固化腔(IV)內壁上開設有防微波泄漏槽(IV 5)，防微波泄漏槽(IV 5)內填有樹脂。
【文檔編號】B27N5/02GK203401559SQ201320346873
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月18日 優先權日:2013年6月18日
【發明者】李蘇揚, 李蘇倫, 李寧娜, 周正平, 李曉靜, 劉瑜 申請人:泗陽藍陽托盤設備科技有限公司