木塑专用挤出生产设备的特点分析

  木塑材料的加工方式与主要设备虽然表面上与塑料加工相似,但作为一个具有边缘性、多方位、专业化特点的新兴产业,其装备、技术和工艺涉及到高分子化学、材料流变学、木材化学、物理化学、精细化工、精密机械、液压传动、真空技术、热力传导、流体力学、传感技术、电子自控和微机编程等多门专业和学科,其生产设备有着自己鲜明的特色。经过数年的探索磨练,实践证明木塑材料作为具有独立特性的新型材料,其加工难度远远超出普通塑料制品,生产设备也越来越倾向专业化和特殊化,并由此产生出许多新的特性和要求,如:

  选材要求:生产木塑制品时,由于有大量生物质纤维添加,加大了设备中机筒和螺杆的磨损,因此用于木塑材料生产的设备所使用的材料必须采用强度更高、工艺更复杂的金属材料,譬如钨合金双金属涂覆材料,以增强耐磨性,延长设备寿命。

  结构调整:由于木塑材料中包含大量木粉,导致融体流动性变差,挤出阻力加大,螺杆扭矩增加,因此在螺杆设计时现多采用压缩和熔融快、推动力强的多段式锥双结构,以满足在较低温度和转速下同样具有良好塑化和输送功能。

  设计变化:由于木塑材料制备时挤出物料流动性差且不易冷却,常规模具和定型设备已无法满足生产需要,这使得机头的设计除了要保证流道的圆滑过渡与合理的流量分配外,还需要对机头的耐高压能力与温度控制精度进行重点设计,合理布置机头的加热冷却装置,保证木塑制品的挤出速度和产品质量。

  木塑专用挤出生产设备

  部件改进:由于木粉比重小而填充量大,故木塑设备加料区体积要比塑料机械的加料区要大1/3左右。另外,木塑制品多为结构复杂的异型材,温度控制难度较大。特别在冷却环节,除采用常规水冷方式外,对于结构复杂的产品,还需安装特殊的冷却装置。

  专用螺杆设计:由于木粉具有热敏感性,在高温下会降解,且热交换性差和不具流动性的特点,使得木塑熔体塑化困难。因此,生产木塑制品不能沿袭塑料加工工艺,仅靠提高螺筒的温度来实现塑化,而要求设计出具有符合木塑材料熔体特征的较高剪切力的螺杆,利用剪切热量使木塑熔体在木粉降解的温度下实现塑化。

  专机专用:木塑挤出机有多种规格型号,理论上每一种型号的机型性能都是相同的。但在实际生产中,往往由于各种因素的交叉,同一型号的设备对同一模具的适应性会有较大差异,这就要求操作工要根据产品的状况不断调整设备参数,以保证产品质量。在目前技术条件下,木塑材料生产还是以专机专用为宜。

  工艺、设备一体化要求:这是目前木塑设备厂生产厂家最为挠头的问题,也是解决木塑专用设备的技术节点。以现在木塑材料的制备条件,要求以工艺配方为核心来配置生产线及模具,而一般不能调整配方来适应设备。换句话说,一台加工中心只负责零件加工,零件出来后怎么用可以不管;而木塑生产设备不仅要生产出木塑制品,还必须要保证制品质量和使用性能,否则就是一堆废料。