本發(fā)明屬于機械技術(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稱之為基。同時，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的設(shè)備進(jìn)行，先將物料在密煉機進(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組，包括機架，機架分為兩層，機架的頂層設(shè)置有密煉機，其特征在于:機架的底層設(shè)有單螺桿擠出機和錐形雙螺桿喂料機，所述錐形雙螺桿喂料機機筒的上方開設(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的雙螺桿與單螺桿擠出機機筒一側(cè)的進(jìn)料口相連接。通過該機組節(jié)省了工作時間，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組還存在以下缺陷：原料經(jīng)過密煉機密煉后，再經(jīng)由密煉機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，上述組合式機組的整體結(jié)構(gòu)還是不夠緊湊，占用空間較大，物料輸送時間長，不利于生產(chǎn)效率的提高。

技術(shù)實現(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)控造粒機組，包括機架、固定在機架上的密煉機和固定在機架上的擠出造粒機，所述密煉機位于擠出造粒機的上方，其特征在于，所述密煉機和擠出造粒機均沿橫向布置且位于同一豎直平面上，所述密煉機上具有原料進(jìn)料口和原料出料口，所述擠出造粒機上具有混料進(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)控造粒機組的設(shè)計原理是通過將密煉機和擠出造粒機整合在一起，并進(jìn)行合理布置，使密煉機和擠出造粒機均沿橫向布置且位于同一豎直平面上，且使密煉機的原料出料口位于擠出造粒機的混料進(jìn)料口的正上方，然后通過設(shè)計保護(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，不僅使得本機組的整體結(jié)構(gòu)緊湊，能夠節(jié)省整機的占用空間，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，這樣有利于提高復(fù)合材料顆粒的生產(chǎn)效率；同時，保護(hù)通道上設(shè)計有進(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，不僅使得機組結(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，本組機在生產(chǎn)過程中，往密煉機原料進(jìn)料口投入的原料組分、投料量和投料時間均能夠精確可控，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)控造粒機組中，所述密煉機內(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，當(dāng)原料從原料進(jìn)料口進(jìn)入密煉腔時，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，使得密煉機中原料的送料和混料兩個工序分開且連續(xù)的進(jìn)行，也就是說，送一點料就會混一點料，這樣使得單位時間內(nèi)的混料量不會很大，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；同時也會節(jié)省密煉時間，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)動時，通過以上凸棱擠壓部和內(nèi)凹擠壓部的形狀設(shè)計，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，使得密煉時的原料能夠被兜在兩根螺桿之間并隨著螺桿轉(zhuǎn)動進(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，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，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、氬氣或者氮氣。以上惰性氣體優(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)控造粒機組具有以下優(yōu)點：本機組不僅整機結(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，本機組中的生產(chǎn)原料組分、投料量和投料時間均可精確可控，操作便捷，自動化程度高。

附圖說明

圖1是本多組份數(shù)控造粒機組的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

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

圖3是本密煉機中的密煉螺桿結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、機架；2、密煉機；3、擠出造粒機；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。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(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)控造粒機組包括機架1、固定在機架1上的密煉機2和固定在機架1上的擠出造粒機3，密煉機2位于擠出造粒機3的上方。密煉機2和擠出造粒機3均沿橫向布置且位于同一豎直平面上。密煉機2上具有原料進(jìn)料口4和原料出料口5，擠出造粒機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、氬氣或者氮氣。

如圖2所示，密煉機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施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(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架1、密煉機2、擠出造粒機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。