1.本发明属于挤出成型设备领域,具体涉及一种可用于木塑等材料的挤出成型的方法。
背景技术:2.木塑,即木塑复合材料,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,与木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维或回收的木 材粉末,混合而成的新的木质材料,再经挤压、模压、注塑成型等塑料加工工艺,生产出的 板材或型材,其广泛应用于建材、家具、物流包装等行业。
3.挤压木塑复合板材,是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。现有 的挤压木塑复合板材的生产工艺一般包括:混料-挤压-造型-冷却-切割等工序。现有的木塑 件,例如木塑地板,也都采用上述工艺制成。
4.但在现有工艺中,挤出模口以后的木塑件沿产线前进的动力是由挤出模的挤压压力提供, 而挤出模口所挤出的木塑件是高温、具有一定柔软性的,其不可能承受过大的压力,这会导 致其变形弯曲。因而,现有的挤出工艺的生产速度约为0.4-0.6m/分钟,生产效率不高。
5.因为,在不考虑木塑地板在冷却过程中微小收缩导致的尺寸微变形的情况下,木塑地板 的在挤出模口以后的区域内的前进速度可以认为是相同的,在传统的木塑成型工艺中,木塑 地板的运行动力都来自于挤出模的挤出压力,但由于刚挤出的木塑地板是高温且具有一定柔 韧性的,通过其传递力矩会导致木塑地板成品或多或少会有向上或向下的弯曲,这会影响最 终成品木塑地板的品质。更为重要的时,这一过程会极大地限制木塑地板的生产效率,一般 只有0.4-0.6m/min的生产效果。如果要提高生产效率,则挤出模的挤出压力势必要增大,这 会导致木塑地板在挤出后所受到的作用力增大,并且更快的出料速度也会导致同样冷却效率 情况下木塑地板温度的上升,这会进一步导致材料变形。
6.现有技术中,提供了通过牵引力提升效率的可能性,但这是理论上的,并未被实际应用。 这主要是因为木塑挤出工艺的特殊性,因为木塑挤出的原料是植物纤维(例如木屑)和高分 子塑料;而植物纤维与高分子塑料作为原料其成分并不十分统一、纯度也可能不同,这就会 导致挤出所用的母粒的实际成分虽然在一定范围内可以看成是一致的,但更严格来看是有所 变化的,而这样的变化在挤出成型工艺中是会影响出料速度的。因此,即便是采用相对纯净 和标准的原料,通过挤出成型工艺生产时,在挤出模口处的木塑件的真实出材速度会因为原 料的纯度的原因会有一定幅度的变化,一般来说这一变化大致在0.05-0.1m/min的幅度范围 内。更糟糕的是,如果原料是采用回收植物纤维或是塑料,那会显著加巨挤出模口处的出料 变化幅度。
7.因此,恒定的牵引设备并不能很好地适用于木塑挤出成型工艺中,其只能稍微提升挤出 成型的出料速度,当大幅度提升挤出成型的出料速度时,其牵引误差会导致产品的性能下降 明显。
8.但是,如何对挤出成型的木塑件的实时出料速度进行有效的检测,在本领域并未实现。 本发明的发明人经潜心研究开发,反复试验论证,终获本发明之方法。
技术实现要素:9.本发明的目的在于提供一种生产效率更高的木塑挤出成型方法和装置。
10.本发明的方法与装置,还能使得木塑件的品质提升。
11.为达到上述目的,本发明所采用的方案是:
12.一种木塑挤出成型方法,包括:
13.挤出:将物料混合后投入挤出模中,并于挤出模的模口处挤出成型为木塑件初料;
14.冷却:引导木塑件初料通过冷却机构以进行冷却,得到木塑件;
15.牵引:在冷却机构后端处设置牵引机构以对木塑件进行牵引;
16.其中,牵引机构的牵引速度与木塑件初料的挤出速度正成比,挤出速度通过测量木塑件 初料在挤出模口后端处的行进速度得到,并反馈至具有可变牵引速度的牵引机构以供其调节 牵引速度。
17.根据上述的方法,通过测量位于挤出模与冷却机构之间的测速轮组件的角速度或线速度, 而测得挤出速度。
18.根据上述的方法,所述测速轮组件是无动力的从动轮组,通过测速单元测量其端面的转 动角速度或线角度而测得挤出速度。
19.根据上述的方法,所述从动轮组包括分别设置于木塑件上方和下方的若干个从动轮。
20.根据上述的方法,所述测速轮组件为压花轮组,于压花轮组的一个压花轮的端面边缘处 设置检测带,并通过测速雷达作用于检测带以检测挤出速度。
21.根据上述的方法,所述牵引机构包括牵引轮组组件和驱动单元,牵引轮组组件包括至少 一组牵引轮组,牵引轮组包括分设于木塑件上方和下方的若干个牵引轮。
22.根据上述的方法,至少一个索引轮为主动轮,其与驱动单元传动连接。
23.根据上述的方法,所述驱动单元为变频电机或伺服电机等能实时调节速度的驱动装置。
24.根据上述的方法,所述冷却机构为水冷槽,水冷槽内设有用于支撑木塑件的冷却从动轮。
25.根据上述的方法,所述水冷槽还包括升降调节机构,木塑件在水冷槽中的上下左右四向 的冷却速率相同,牵引后的木塑件经切割单元切割以预定长度其形成为木塑件成品。
26.根据上述的方法,所述测速轮组件包括至少一组测速轮组。
27.一种木塑挤出成型装置,包括挤出模和冷却机构,物料从挤出模的模口挤出后进入冷却 机构中被冷却以形成为木塑件;所述木塑挤出成型装置还包括测速牵引机构,测速牵引机构 包括牵引机构和测速单元;牵引机构与木塑件相接触以提供牵引力,测速单元设置于牵引机 构的前端以检测木塑件初料的行进速度,牵引机构的牵引速度与测速单元所测得的挤出速度 成正比;牵引机构为可变速牵引机构,其牵引速度根据测速单元检测的挤出速度实时调节。
28.根据上述的木塑挤出成型装置,所述测速单元设置于挤出模与冷却机构之间,牵引机构 设置于冷却机构的后端。
29.根据上述的木塑挤出成型装置,所述测速单元包括压花底座和转动设置于压花底座上的 压花轮,压花轮包括分别设置于木塑件上、下方的第四轮和第三轮,第四轮或第三轮325与 木塑件上、下表面保持压力地接触,所述第四轮与第三轮为无动力轮。
30.根据上述的木塑挤出成型装置,所述测速单元还包括设置于压花底座上的压花导轨,压 花导轨内活动地设有第四轮座,第四轮转动地设置于第四轮座上。
31.根据上述的木塑挤出成型装置,所述压花导轨上还设有压花调节机构,压花调节机构作 用于第四轮座上以对其施加压力,从而使得第四轮与第三轮分别对板材保持预定压力。
32.根据上述的木塑挤出成型装置,所述牵引机构包括牵引底座和转动设置于牵引底座上的 牵引轮,牵引轮包括分别设置于木塑件上、下方的第一轮和第二轮,第一轮或第二轮与木塑 件上、下表面保持压力地接触,所述第一轮和第二轮中至少一者为动力轮,并被驱动机构驱 动转动以对木塑件施加牵引力。
33.根据上述的木塑挤出成型装置,所述牵引机构还包括设置于牵引底座上的导向轨,所述 两导向轨内还设有沿导向轨活动地设置的第二轮座,第二轮转动地设置于第二轮座上。
34.根据上述的木塑挤出成型装置,所述牵引机构还包括牵引调节件,牵引调节件设置于导 向轨上并作用于第二轮座上,以调节第二轮座与第一轮座之间的压力。
35.根据上述的木塑挤出成型装置,所述牵引机构还包括驱动机构,驱动机构包括动力源和 减速机构,动力源的输出端经减速机构传动连接至至少一个第一轮或第二轮上,以为其提供 动力。
36.根据上述的木塑挤出成型装置,所述压花导轨为独立的至少两组,每一组压花导轨独立 调节压力;所述导向轨为一组,至少两个第四轮转动地设置于同一第四轮座上。
37.根据上述的木塑挤出成型装置,所述牵引调节件或压花调节机构为压力缸、气缸或丝杆。
38.根据上述的木塑挤出成型装置,所述动力源为变频电机或伺服电机等可变速度驱动装置, 减速机构为减速齿轮组。
39.根据上述的木塑挤出成型装置,减速齿轮组传动连接至一个第一轮上,两第一轮之间经 同步齿轮和同步带传动地连接。
40.根据上述的木塑挤出成型装置,所述压花轮的端面上设有检测带,测速件为测速雷达。
41.根据上述的木塑挤出成型装置,所述冷却机构为水冷槽,水冷槽内设有用于支撑木塑件 的从动轮,且木塑件的上下左右四向的冷却速率相同。
42.根据上述的木塑挤出成型装置,所述水冷槽还包括升降调节机构。
43.本发明的木塑挤出成型方法与装置,其具有以下有益效果:
44.1.本发明的方法与装置,采用牵引机构对木塑件进行牵引,牵引速度通过在挤出模出口 处检测而得到,并实时反馈以供牵引机构同步调整牵引速度,使得牵引速度与木塑 件初料的当前实际行进速度(即挤出的出料速度)相匹配,从而达到牵引速度能根 据出料
速度实时调整的目的。其中,牵引速度与出料速度是成正比的,理论上来说 两者应为1:1,但实际上受测速精确度、设备磨损或是材料热胀冷缩等诸多因素,其 实际比值并不一定是1:1,但对于特定的设备和原料而言,可以根据实际生产效果 的来进行人工调节速比,在速比确定后,该方法与装置即自行运作,以消除瞬时速 度波动,避免其进一步引发更为严重的连锁反应。
45.2.本发明的方法与装置,牵引速度可以实现与出料速度的自主同步运行,避免人工调节 的牵引或定速牵引的不足,可以实现0.8-1.2m/min的生产速度下稳定生产,并能减 少设备维护时间,提高设备生产效率。本发明的方法与装置在生产过程或调试中, 若出现异常时也可以人工干预,干预方式为人工调节检测与牵引的速比,在人工干 预后,系统回归到自主调整的状态下,并能持续、自主地运行,从而有效提高生产 速度和设备使用率。
46.3.本发明的方法与装置,特别适合于采用回收料作为原料的木塑件的挤出成型工艺中, 因回收料成分不同、含水量差异等因素,导致由其挤出时的出料速度相对于由专用 原料挤出的情况浮动幅度更大,会使得生产速度显著受限。
47.4.与发泡型产品相比,实心木塑产品因含有大量的纤维成分,导致物料体系的拉伸延展 性不佳,如果牵引速度不匹配,就容易导致拉断,而发泡产品基本全是塑料,即便 牵引速度不同步,也能通过物料较好的延展性抵消一部分,最多导致产品的尺寸影 响。因此,实心木塑产品对牵引的同步性要求更高,本发明的方法与装置可以很好 地解决实心木塑产品的这一要求,实现高速、稳定地生产。
48.5.在提高出料速度后,木塑件的出料温度下降也会更小,使得冷却前的温度更高,模具 出口处物料也会越软,从而限制了生产速度的提升,降低了产品的性能,容易导致 弯曲、顶料、切割印、波浪纹等不良现象。本发明的方法与装置可以解决这一问题。
49.6.设置同步牵引力后,可以在木塑件的长度方向上施加牵引力,除提高生产速度外,产 品的性能也会有所提高,使得高分子材料在定向牵伸下,有助于微观材料定向有序 分布,从而提高抗拉和抗弯性能。例如,在产品抗弯强度和强度保留的一致性上, 本发明的方法与装置所制得产品相对于两种现有工艺的合格产品也有所提升。
附图说明
50.图1是现有的挤出成型生产线的结构示意图,其依次由挤出模1、冷却机构2、切割单元 21和存料单元22组成;
51.图2是本发明某一实施例的具备测速和牵引功能的挤出成型装置的立体结构示意图;
52.图3是图2实施例中的牵引机构与板材的配合立体结构示意图一;
53.图4是图3的牵引机构的立体结构示意图二,其视图角度与图3不同;
54.图5是图2实施例中测速单元与板材的配合立体结构示意图;
55.图6是图3的牵引机构的立体结构示意图。
56.图7是现有技术及本发明实施例在某些情况下生产时产生顶料现象的现场效果示意图;
57.图8a、图8b是现有技术及本发明实施例在某些情况下生产时产生侧弯现象的效果示意 图,其中图8a是中间弯曲的效果示意图,图8b是两端弯曲的效果示意图;
58.图9是现有技术及本发明实施例在某些情况下生产时产生的切割印的效果示意图;
59.图10a、图10b是现有技术及本发明实施例在某些情况下生产时产生的波浪纹的效果示 意图。
60.其中,图7-10b所示的是木塑生产过程中所发生的不良情况示意图,其产生的主要原因 是生产参数与设备所能允许的最大参数不匹配,从而导致其所生产的产品不佳,是实际生产 中所不希望发生的。
具体实施方式
61.为了使本领域技术人员更好地理解本发明,从而对本发明要求保护的范围作出更清楚地 限定,下面就本发明的某些具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是,以下仅是本 发明构思的某些具体实施方式仅是本发明的一部分实施例,其中对于相关结构的具体的直接 的描述仅是为方便理解本发明,各具体特征并不当然、直接地限定本发明的实施范围。本领 域技术人员在本发明构思的指导下所作的常规选择和替换,均应视为在本发明要求保护的范 围内。
62.一种木塑挤出成型方法,其包括以下步骤:
63.挤出:将物料混合后投入挤出模中,并于挤出模的模口处挤出成型为木塑件初料。
64.冷却:引导木塑件初料通过冷却机构以进行冷却,得到木塑件。
65.牵引:在冷却机构后端处设置牵引机构以对木塑件进行牵引。
66.其中,牵引机构的牵引速度与木塑件初料的挤出速度正成比,挤出速度通过测量木塑件 初料在挤出模口后端处的行进速度得到,并反馈至具有可变牵引速度的牵引机构以供其调节 牵引速度。
67.为实施上述的方法,我们对现有在生产线进行改进,增加了测速和牵引装置,形成新的 木塑挤出成型装置。
68.如图2-6所示,该木塑挤出成型装置包括挤出模1和冷却机构2,该装置可通过挤出成 型的方式制作木塑板等木塑产品。木塑件(例如木塑板)从挤出模1的模口(挤出模口)处 挤出后形成木塑件初料,进入冷却机构2中进行冷却,以形成为木塑件,最后经分切后得到 木塑件成品。
69.如图2所示,该木塑挤出成型装置还包括牵引机构,牵引机构包括牵引机构31和测速单 元32;牵引机构31与木塑地板的上、下表面的至少一者相接触以对其提供牵引力,测速单 元32设置于牵引机构31的前端以检测木塑料地板的出料速度,使得牵引速度与出料速度相 成正比地同步调节以匹配。
70.最佳情况下,所述测速单元32应尽可能靠近挤出模口,用以检测木塑地板在刚挤出时的 初始出料速度。
71.在本实施例中,该木塑挤出成型装置还包括压花轮,其设置于挤出模1的后端处,距离 挤出模口适当距离,一般为5-50cm,更佳为10-30cm。当然,也可以是其他合适的距离,这 可以根据需要设置,并不局限。
72.测速单元32配合于压花轮处,以检测压花轮的转动角速度或是其表面的线角度。因压花 轮多采用无动力轮形成,且其与木塑地板的上表面或下表面下接触以对刚挤出还
未定型的柔 软状态的木塑地板的上表面或下表面进行压花作业,其线速度(也包括根据其角速度计算而 得的线速度)可反应木塑板的出料线速度,从而可以使得牵引机构31的牵引速度与出料速度 尽可能地一致,以实现提高生产效率的目的。
73.由于压花轮的表面(即其柱面)上具有凹凸不平的条纹,因而测量其表面可能会使测量 结果失真,故而优选为对压花轮的端面边缘处进行测速以检测其线速度。
74.为此,可于压花轮的端面上设有检测带,测速件为测速雷达,其测量检测带的转动线速 度而获得压花轮的线速度。
75.在本实施例中,牵引机构31与测速单元32共同形成为测速牵引机构。
76.所述牵引机构31为可变速牵引机构,其牵引速度根据测速单元32检测的出料速度而实 时调节。其中,可变速牵引机构是指牵引机构的实时牵引速度可在一定范围内调节,是与定 速度牵引机构相反的一类设备。例如,当采用电机作为牵引机构31为牵引动力时,采用变频 电机作为牵引动力源;相反的,类似的定速牵引时一般是采用定频电机的。
77.如图3、4、6所示,所述牵引机构31包括牵引底座311,牵引底座311上竖直地设有两 个导向轨312,两导向轨312内分别设有第一轮座314,第一轮315的两端分别可转动地设置 于第一轮座314上,较佳地第一轮315通过轴承设置于第一轮座314上、且第一轮315与牵 引底座311之间具有间隙以使两者不接触,从而形成用于供木塑件通过的间隙。所述两导向 轨312内还设有沿导向轨312可活动地设置的第二轮座316,第二轮317的两端分别优选通 过轴承结构可转动地设置于第二轮座316上。
78.在本实施例中,所述牵引机构31还包括牵引调节件313,牵引调节件313设置于导向轨 312上并作用于第二轮座316上,以调节第二轮座316与第一轮座314之间的压力/距离。在 本实施例中,牵引调节件313为压力缸或气缸,其固定于导向轨312上并且使其缸头穿过导 向轨312后作用于第二轮座316上,以使得第二轮317与板材之间保持预定压力地接触。
79.在本实施例中,所述牵引机构31还包括驱动机构33,驱动机构33包括动力源331和减 速机构332,动力源331的输出端经减速机构332传动连接至至少一个第一轮315或第二轮 317上,以为其提供动力。
80.在本实施例中,动力源331为电机,最佳为变频电机以支持实时变速,减速机构332为 减速齿轮组(或称为减速齿轮箱),它们连接至两第一轮315中的一个上。在与动力源331相 对的另一端处,两第一轮315之间通过传动机构相连接,以使得两第一轮315同步转动。
81.在其他实施例中,动力源331也可以是其他可变速的驱动机构,例如伺服电机等。
82.在本实施例中,两第一轮315的另一端分别设有同步齿轮317,同步齿带328将两个同 步齿轮317传动连接在一起。
83.在本实施例中,第一轮315与第二轮317之间具有间隔以供板材100通过,并且第二轮 317是从动轮。其中,板材100是对挤出后成型过程中各个阶段形态的总称,包括木塑件初 料、木塑件和木塑件成品。
84.当然,在其他实施例中,也可以是第二轮317是主动轮而第一轮315是从动轮;又或者, 第一轮315与第二轮317均为主动轮。此外,第一轮315与第二轮317的数量也可以是一个、 三个或更多个数。
85.如图5所示,所述测速单元32包括压花底座321和设置于其上的压花导轨322,所述
压 花导轨322有两个并间隔地设置于压花底座321上。两压花导轨322内分别设有第三轮座324, 以使得第三轮325可转动地设置于第三轮座324上,并且第三轮325与压花底座321之间具 有间隙以使第三轮325不与其接触地悬空设置。
86.同时,两压花导轨322内还分别设有第四轮座326,第四轮327可转动地设置于第四轮 座326上。并且,第四轮327设置于第三轮325上方,板材100自第四轮327与第三轮325 之间通过。
87.所述压花导轨322上还设有压花调节机构313,所述压花调节机构313为带手轮的丝杆, 其穿过压花导轨322上的内螺纹孔后前端作用于第四轮座326上,以对第四轮座326施加压 力,使得第四轮327与第三轮325分别对板材100保持预定压力。
88.当然,在其他实施例中,所述压花调节机构313也可以采用类似于牵引调节件313的压 力缸或气缸以保持压力。
89.其中,检测单元32所测得的出料速度与索引单元31的实时牵引速度也并不必然相等。 因为板材在挤出后被冷却会使得其在长度方向上产生5%左右的收缩,并且牵引电机所施加的 牵引力也需要克服微小的阻力,故而出料速度与牵引速度一般来说并不是1:1的。实际生产 中我们会根据生产线的具体情况、原料情况以及生产速度等诸多因素通过若干次实验而确定 该生产线对于预定产品的牵引速比。
90.在本实施例中,牵引机构31的牵引速度与测速单元32所测得的出料速度成正比,两者 的比值一般为0.9:1~1.1:1。对于具体的比值,由于木塑地板在冷却过程也还会发生一定 的收缩等形变,故而两者之间的速比一般是小于1的,多数情况下为0.95-0.98:1,但并不 局限于具体数值,本领域技术人员可以根据生产设备、原料等因素具体确定。
91.在其他实施例中,牵引速度与出料速度的速比是在生产线调试过程中根据测速精确度、 设备磨损或是材料热胀冷缩等诸多影响因素而确定的。因为,虽然牵引速度与出料速度理论 上应为1:1,但对于特定的设备和原料而言,可以根据实际生产效果的来进行人工调节速比, 在速比确定后,该方法与装置即自行运作。
92.例如,在本实施例中通过测量从动的压花轮的角速度或线速度来获得出料速度,随着生 产使用的进行,压花轮可能会发生磨损,这会导致测得的出料速度与实际的出料速度之间产 生线性的偏差,本发明的方法与装置并不需要更换设备或精确地测得两者之间的误差,只需 要根据生产过程稳定性或成品品质优劣等因素人工进行相应调节,使得生产过程和成品品质 符合要求即可。
93.在人工干预速比并稳定运行且证明生产过程和成品品质稳定的情况下(其中,生产过程 稳定包括基本不发生顶料,成品品质稳定包括产品上没有侧弯、切割印或波浪纹等不良表现), 再利用本发明的方法或装置,适时调节牵引速度,避免瞬时的出料速度与牵引速度的不一致 而导致的生产波动,因这些波动在许多时间会进一步引发系列的不良反应,而导致生产过程 或成品品质受影响而中断或不合格。这是本技术的自运行的系统所能解决的问题。
94.如图2所示,所述冷却机构2为水冷槽,水冷槽内设有用于支撑木塑件的从动轮,以避 免木塑地板在冷却槽中冷却时因重力下垂而导致成品弯曲。最佳地,木塑地板在水冷槽中水 冷冷却时,其上下左右四向的冷却速率相同。这可以通过控制其四向的冷却水宽度或高度来 实现,即木塑地板的上、下表面距离水冷槽底面和液面距离,以及其两侧面距离水
冷槽的两 侧壁距离相同。
95.在另一些较佳实施例中,所述水冷槽还包括升降调节机构,从而可以相对于挤出模1调 节在上下方向上的位置,以使水冷槽内的从动轮与挤出模口11的下边缘在一个平面上,使得 该装置所制作的木塑地板具有良好的平直度,不产生弯曲变形。在调节水冷槽高度时,挤出 模口的下沿、测速轮组件的间隙下沿以及冷却从动轮支撑面应位于同一水平面上,以避免木 塑件在冷却成型过程中因各处支撑面不平整而弯曲。
96.在其他一些实施例中,该木塑挤出成型装置还可以包括切割单元21,其设置于牵引机构 31的后端,以用于将连续生产的木塑地板切割为所需长度的成品。
97.在另一些实施例中,该木塑挤出成型装置还包括存料单元22,其设置于切割单元21的 后端,以用于收集切割后的成品地板。
98.在其他一些实施例中,所述测速单元包括从动轮和测速件,从动轮与木塑件表面相接触 以被其驱动旋转,测速件检测从动轮的角速度或线速度。即,采用从动轮替代压花轮与木塑 地板相接触,以检测其速度。
99.该木塑挤出成型装置,在其他生产线设备相同的情况下,可将其稳定生产速度由现有的 0.4-0.6m/min的生产速度,提升至0.8-1.2m/min,并能实现稳定生产。
100.在该木塑挤出成型装置中,牵引机构同时与木塑地板的上下表面相接触,以对其提供牵 引力而牵引木塑地板在该装置内前进,从而由牵引力去克服挤出模口以后的运行阻力而不是 由挤出压力推动。并且,为使牵引力与木塑地板的实时出料速度相匹配,将测速单元设置于 冷却机构的后端、挤出模口的前端,从而可以更真实地检测出木塑料地板的出料速度。最佳 情况下,所述测速单元应尽可能靠近挤出模口,以检测木塑地板在刚挤出以后的初始出料速 度。
101.因压花轮采用无动力轮形成,且其与木塑地板的上表面或下表面下接触以对刚挤出还未 定型的柔软状态的木塑地板的上表面或下表面进行压花作业,其线速度(也包括根据其角速 度计算而得的线速度)可反应木塑板的出料线速度,从而可以使得牵引机构的牵引速度与出 料速度尽可能地一致,以实现提高生产效率的目的。
102.由于压花轮的表面(即其柱面)上具有凹凸不平的条纹,因而测量其表面可能会使测量 结果失真,故而测速件优选设置为于压花轮的端面边缘处以检测其线速度。为此,可于压花 轮的端面上设有检测带,测速件为测速雷达。
103.在本实施例中,采用测速雷达对无动力的压花轮的侧面进行测速而测得出料速度,在其 他实施例中,也可以采用已知的其他测速方式对出料速度进行检测,对此并不局限。
104.在该木塑挤出成型装置中,所述牵引机构包括牵引轮组组件和驱动单元,牵引轮组包括 分设于木塑件上方和下方的一组牵引轮组,至少一个牵引轮为主动轮,其与驱动单元传动连 接,所述驱动单元优选为变频电机。当然,变频电机与主动轮之间也可以设置减速器以减速 和提升扭矩。牵引轮组的数量可以是一个、两个或更多个,具有多个时各牵引轮组的牵引速 度一致,这可以通过现有的传动结构来实现。
105.实施例一
106.一种木塑挤出成型方法,其利用上述的具有测速和变速牵引机构的木塑挤出成型装置而 实现。本实施例的成型方法,基于上述装置并调试后应用以生产木塑件产品。
107.在本实施例中,该木塑挤出成型装置用于生产木塑地板。在其他一些实施例中,该木塑 挤出成型装置也可以用于生产其他通过挤出成型而制作的建材,例如墙板等。
108.在本实施例的方法中,板材100在挤出后的行进动力来源于牵引机构31的牵引力而非是 挤出模的挤出压力;并且,牵引速度由测速单元在挤出模口处测量获得,并反馈至牵引机构 31以使其实时调整牵引速度。
109.实施例二
110.一种木塑挤出成型方法,其利用现有的木塑挤出成型装置实现。以形成为与实施例一进 行对比的对比实施例一。
111.其中,该木塑挤出成型装置的整体结构与实施例一相同,区别在于,不具有检测单元31 和牵引机构32。即,该对比实施例的装置是通过挤出模压力推动木塑板100运动的。
112.换言之,本实施例的方法是采用图1所示的现有的挤出成型生产线实现的。
113.实施例三
114.一种木塑挤出成型方法,其利用现有的木塑挤出成型装置实现。以形成为与实施例一、 二进行对比的对比实施例三。
115.其中,该木塑挤出成型装置的整体结构与实施例一相同,区别在于,不具有牵引机构32。 该装置也可以看成是在对比实施例一(即实施例二)的基础上增加了牵引装置而形成的。
116.在该对比实施例中,牵引机构32的牵引速度也可以调节,但其调节方式是人工手工进行 的,即由人工设定牵引速度后稳定运行。
117.对上述的实施例一至三的生产速度和对应产品性能测试,结果如下:
118.按实施例二的方法,其正常生产时线速度一般为0.4-0.6m/min,我们单纯提高生产速度 之后,发现所得的尺寸以及产品外观会出现大量的不符合。
119.产品外观的评价主要有稳定性、侧弯、切割印以及波浪纹这四项,下表对应不同速度下 不良发生大致发生频率。
120.表1实施例二在不同速度下的外观评价
121.122.其中,稳定性,也称顶料现象,是指模具出口因物料软而在花辊部位出现的顶料现象。 一般在有牵引力且牵引速度大于板材生产速度时,不发生顶料,但是可能会把板材尺寸拉伸 致使偏小;有牵引力且牵引速度小于板材速度时,牵引力不起作用,容易发生顶料现象。理 想状态下,牵引力抵消所有板材生产新进过程中的所有阻力,并牵引速度与板材速度一致, 则不管物料软还是硬,都不发生顶料,且生产稳定。发生顶料时现场情况见图1所示。
123.侧弯,是由于牵引速度不能自控,靠主机自身的推力进行挤出,导致电流不稳定,宽度 方向受推力不一致,经常冷却后出现侧弯现象,产生侧弯时现场情况见图2所示。
124.切割印,是指由于牵引与主机速度不能时刻保持同步,不同时段板材受到的推力或拉力 不均一,切割是会出现明显的切割印,切割印是指,板材被下压式切割机压紧瞬间,传递出 瞬时的顿挫阻力,在没有同步牵引力抵消的前提下,顿挫阻力传递至模具出口料比较软的部 位,导致的板材出现行进不顺畅而产生的外观缺陷印痕。产生切割印时现场情况见图3所示。
125.波浪纹,是指波浪纹产生的主要原因就是由于主机与牵引速度不匹配造成。主机电流有 高低差,挤出速度有一定波动,板材在压花装置压力的阻力下,挤出机产生的推动力不均匀, 在无同步牵引力抵消这个阻力前提下,经常会因为不匹配原因出现波浪现象,产生波浪纹时 现场情况见图10a、10b所示。
126.并且,对实施例二的方法,我们还以我司的hlsc027f产品为例,考查了不同生产速度下 的宽度、厚度测试结果,见下表所示。
127.表2实施例二不同生产速度的产品尺寸测试
[0128][0129]
其中,
[0130]
hlsc027f产品的标准尺寸为:宽度137mm
±
1mm,厚度23.5
±
0.5mm。
[0131]
由表2的测试结果可见,0.5m/min线速度,虽尺寸在公差范围内,但波动比较大(宽度 范围136.0-137.9mm,厚度范围23.1-23.8mm)。进一步提速至0.6m/min或0.7m/min后,生 产稳定性变差、易出现不良项,同时尺寸也易超出公差范围、产出不合格产品。
[0132]
因此,按实施例二的方法,0.5m/min线速度可认为是其最大生产速度。
[0133]
按实施例三的方法,我们测试不同生产速度下的产品外观。
[0134]
同样地,实施例三的产品外观的评价也是稳定性、侧弯、切割印以及波浪纹这四项,下 表对应不同速度下不良发生大致发生频率。
[0135]
表3实施例三在不同速度下的外观评价
[0136][0137]
其中,稳定性、侧弯、切割印、波浪纹的说明及效果与实施例二类似。
[0138]
对实施例三的方法,同样以我司的hlsc027f产品为例,考查其不同生产速度下的宽度、 厚度测试结果,见下表所示。
[0139]
表4实施例三不同生产速度的产品尺寸测试
[0140][0141]
其中,
[0142]
hlsc027f产品的标准尺寸同样为:宽度137mm
±
1mm,厚度23.5
±
0.5mm。
[0143]
由表4可见,0.6m/min的线速度,所得产品的尺寸在公差范围内(宽度范围 136.3-137.8mm,厚度范围23.2-23.8mm),实施例三相较实施例二的产品尺寸稳定性有所提升。 但
同样问题是,进一步再次提速后生产稳定性差,同时产品尺寸也容易超出公差范围,产出 不合格产品。
[0144]
可见,实施例三采用牵引技术后,能实现在0.5-0.6m/min的线速度下稳定生产,相对于 实施例二有提升。但进一步提升生产速度至0.7m/min-0.8m/min后,产品的尺寸及外观会出现 一定量的不符合项,不合格产品占比增加,不符合工业上稳定生产的要求。
[0145]
按实施例一的方法,我们也进行了外观和尺寸测试。试验结果见表5、6所示。
[0146]
以下试验结果,同样是以hlsc027f产品为例为实施例进行的,该产品的标准尺寸为:宽 度137mm
±
1mm,厚度23.5
±
0.5mm。
[0147]
表5实施例一在不同速度下的外观评价
[0148][0149]
其中,
[0150]
稳定性、侧弯、切割印、波浪纹的说明及效果与实施例二类似。
[0151]
对实施例一的方法,同样以我司的hlsc027f产品为例,也考查其不同生产速度下的宽度、 厚度测试结果,见下表所示。
[0152]
表6实施例一不同生产速度的产品尺寸测试
[0153][0154]
其中,
[0155]
hlsc027f产品的标准尺寸同样为:宽度137mm
±
1mm,厚度23.5
±
0.5mm。
[0156]
由表6可见,0.8m/min、1.0m/min线速度,所得产品的尺寸均在公差范围内,相较实
施 例二以及实施例三所制得的尺寸稳定性有所提升。但提速至1.2m/min之后,推测由于冷却因 素限制,也会出现轻微波动,但整体稳定性明显优于前两种工艺。
[0157]
因此,本发明的实施例一的工艺,可以实现调试后稳定在速度0.8-1.2m/min进行正常且 稳定的生产,其既能确保稳定,也极大的提升了生产效能。
[0158]
此外,我们还分别考查实施例二、三、一各自稳定生产速度所得产品的抗弯强度与强度 保留这两项性能,结果见表7所示。
[0159]
表7实施例一至三的抗弯强度和强度保留测试结果
[0160][0161]
其中,抗弯强度是按gb/t 29418方法检测的,其中公司自定强度合格标准为≥30mpa。 强度保留是冻融热循环后的强度保留百分比,其合格标准为≥85%。
[0162]
从表7中可以看出,虽然实施例二与实施例三各自最大合格生产速度下的产品均能满足 抗弯强度和强度保留的性能要求,但两者的产品一致性明显低于实施例一。
[0163]
综上所述,实施例一的方法不但生产效率提升了80%-100%,且产品的相关性能及一致性 也有所提升。并且,该方法与装置能适用以回收原料生产木塑产品,更环保、成本也具优势。