一种成型带有木纹的塑木材料的装置及其方法

摘要

本发明提供一种成型带有木纹的塑木材料的装置及其成型方法，成型装置包括设有塑木材料混配料加料斗的挤出机与模具、冷却定型装置、牵引装置、切割装置和回收装置，挤出机上设置有混配料加料斗，所述混配料加料斗的加料螺杆末端设置有基色色母料加料斗，所述挤出机的真空排气口处设置有木纹色母料加料斗。成型方法主要的加料过程为同时通过加料斗将塑木混配料、通过小型加料斗将塑木材料基色色母料、通过小型加料斗将塑木材料木纹色母料投入到挤出机中。

说明书

                        技术领域

本发明涉及塑木材料制造领域，具体涉及一种成型带有木纹的塑木材料的装置及其成型方法。

                        技术背景

塑木技术是近几年在国内外发展较快的一种新型材料加工技术。通过合理的工艺、设备将塑料、木材这两类性质差别较大的材料相互混合并加工成制品。以其新颖的观念、新颖的设计、新颖的产品，塑木技术的问世将极大地推进新材料产业的发展。众所周知，在21世纪到来之际，人们不断追求和向往新材料、新技术工业的发展，从这点来看，塑木技术的开发和应用具有强大的生命力和发展前景。

但是，传统意义上的塑木或者木塑材料由木塑纯色材料挤出而得。难以再现木质材料的木纹感。而通过贴膜贴上木纹纸的方法，因为木纹纸较光滑，难以给人以真实的木质手感。而通过水转印等印刷方法虽然在一定程度上解决了木质手感的问题，但是却遇到了在安装加工时刨削后截面变为纯色的问题，而且加工成本提高，对制品的力学、阻燃性能也产生了一定的负面影响。所以，通过直接从挤出过程中加入木纹色母料的方法，不但解决了木质手感的问题，也解决了制品内部横截面缺乏木纹的问题，从而达到了真正木纹化的效果。

                        发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可一步到位制备具有真实木纹感的塑木材料成型装置。

本发明的另一目的在于根据成型装置，提出一种塑木材料成型方法。

为了实现发明目的一，采用的技术方案如下：

一种成型带有木纹的塑木材料的装置，包括设有塑木材料混配料加料斗的挤出机与模具、冷却定型装置、牵引装置、切割装置和回收装置，挤出机上设置有混配料加料斗，所述混配料加料斗的加料螺杆末端设置有基色色母料加料斗，所述挤出机的真空排气口处设置有木纹色母料加料斗。

本发明通过在传统塑木材料成型装置的挤出机上装配基色色木料加料斗和木纹色母料加料斗，从而将成品塑木材料的基色和木纹色彩作为塑木材料的原料的一部分投入到塑木材料的生产线上。

上述技术方案中，所述基色色木料加料斗和木纹色木料加料斗均包括电机、加速箱和小型加料用单螺杆。

而本发明的成型装置的挤出机为锥双挤出机。包括主电机、加速箱、分配箱、由混配料加料斗、基色色母料加料斗、木纹色木料加料斗组成的加料系统、机筒螺杆、控制系统、机架，其特点在于采用两根螺杆啮合。

为了实现发明目的二，采用的技术方案为：

一种塑木材料的木纹成型方法，通过挤出机、模具、冷却定型装置、牵引装置、切割装置的相互配合完成塑木材料的成型，塑木材料制备过程的加料过程为同时通过加料斗将塑木混配料、通过小型加料斗将塑木材料基色色母料、通过小型加料斗将塑木材料木纹色母料投入到挤出机中。

上述技术方案中，所述挤出机及模具的温度为100～180℃。

为了实现最佳的成型效果，所述加料过程的工艺温度为80～190℃。工艺温度为加料过程中，挤出机的主电机、加速箱、分配箱、加料系统的温度，比如主电机、加速箱、分配箱、加料系统分别为80℃、120℃、130℃、150，或90℃、130℃、150℃、190℃等。

本发明所述挤出机的螺杆转速为10～150rpm，混配料加料转速为10～80rpm，基色色母料加料转速为1～50rpm，木纹色母料加料转速为1～50rpm。

本发明可通过控制基色色木料和木纹色木料的加料转速来成型具有不同对比度和疏密程度的成品塑木材料，而控制加料转速可通过控制加料螺杆和小型加料用单螺杆实现。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用一步挤出法生产塑木材料的木纹，无需后处理，减少了生产步骤，降低了生产成本，提高了效率；

2、本发明通过调节基色色母料和木纹色母料的加料速度可以调节仿真木纹图案的对比度和木纹疏密程度，成型木纹的范围更宽、更具灵活性。

                        附图说明

图1为本发明的成型装置结构示意图；

图2为本发明的基色色母料加料斗和木纹色母料加料斗结构示意图；

图3为本发明的挤出机结构示意图。

                      具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

本发明的成型装置结构示意图如附图1所示，包括挤出机及模具4、冷却定型装置5、牵引装置6、切割装置7和回收装置8，所述挤出机上设置有塑木材料混配料加料斗1，混配料加料斗1的加料螺杆末端设置有基色色母料加料斗2，挤出机的真空排气口处设置有木纹色母料加料斗3。

基色色母料2和木纹色母料3的结构相同，均包括电机21、加速箱22和小型加料用单螺杆24，其结构如附图2所示，电机21、加速箱22和小型加料用单螺杆24依次连接，小型加料用单螺杆24位于加料料筒25内，其上面则是料斗23。

本发明的挤出机采用锥双挤出机，其结构示意图如附图3所示，包括主电机41、加速箱42、分配箱43、加料系统44、机筒螺杆45、控制系统46、机架47，锥双挤出机采用两根螺杆啮合，特别适合PVC、POM等热敏性塑料的加工。由于木塑配方主要成分为PVC与木粉。PVC、木粉都是热敏性材料，特别是木粉，温度超过160℃就开始逐步自燃烧料。因此，利用锥双挤出机物料停留时间较短的特性有利于物料快速的塑化成型，避免了受热过度造成的烧料现象。而且螺杆均化段剪切较弱的特性可以降低物料受过分剪切烧料的危险。同时锥双挤出机两根螺杆啮合的泵式强制进料方式在一定程度上避免了疏松的木粉带来的机筒中流动不均产生的问题。另外，如果对有些木粉需要干燥时，锥双挤出机的强力真空排气装置可以最大程度上满足排气干燥的效果。综上所述，锥双挤出机各种特性满足了木塑制品加工的要求，十分适合木塑产品的挤出。

实施例一：

首先将挤出机与模具、冷却定型装置、牵引装置、切割装置相配合，预混塑木配方，混配均匀。将混配好的塑木料加入混配料加料斗1中，设定机筒、模头温度为110℃，设定挤出机螺杆转速为30rpm，混配料加料转速为10rpm，基色色母料和木纹色母料的加料转速为1rpm，开启冷却定型装置、牵引装置及切割装置，即可获得具有木纹外观的塑木材料。

实施例二：

首先将挤出机与模具、冷却定型装置、牵引装置、切割装置相配合，预混塑木配方，混配均匀。将混配好的塑木料加入混配料加料斗1中，设定机筒、模头温度为160℃，设定挤出机螺杆转速为100rpm，混配料加料转速为50rpm，基色色母料的加料转速为5rpm，木纹色母料的加料转速为2rpm，开启冷却定型装置、牵引装置及切割装置，即可获得具有木纹外观的塑木材料，本实施例的木纹外观与实施例一不相同。

实施例三：

首先将挤出机与模具、冷却定型装置、牵引装置、切割装置相配合，预混塑木配方，混配均匀。将混配好的塑木料加入混配料加料斗1中，设定机筒、模头温度为180℃，设定挤出机螺杆转速为150rpm，混配料加料转速为80rpm，基色色母料的加料转速为10rpm，木纹色母料的加料转速为3rpm，开启冷却定型装置、牵引装置及切割装置，即可获得具有木纹外观的塑木材料，本实施例的木纹外观与实施例一、实施例二均不相同。

采用本发明无需对制品进行后处理即可形成具有鲜明木纹效果的外观。减少了生产步骤，降低了生产成本，提高了效率。同时，所形成的木纹由于是通过色母料混熔而成的，木纹效果深入到木纹内部，使得制品在使用安装需要刨削后，也能够表现木纹图案，而经过后处理的贴膜、水转印等都无法达到这种效果。