專利名稱：一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的間歇式成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的成型機(jī)，屬于成型 機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚氨酯泡沬是由有機(jī)多異氰酸酯與多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元 醇)反應(yīng)制得的。其主要特征是具有多孔性，因而相對密度小、比強度高，并 具有良好的抗沖擊性、彈性、隔熱性、保溫性等特征。由此在包裝、建筑、隔 熱、保溫、節(jié)能等領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。然而，聚氨酯泡沫生產(chǎn)用的有機(jī)多異氰酸酯與多元醇化合物都是石油化工 產(chǎn)品。隨著貯量有限、不可再生的石油資源的日益消耗，石油化工產(chǎn)品價格日 益上漲，聚氨酯泡沫及其產(chǎn)品的價格也不斷上升。為此，石油資源形勢迫使人 們尋找和應(yīng)用新的、可再生的替代材料。我國政府積極鼓勵發(fā)展生物資源的利用，于2005年發(fā)布了《國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于組織實施生物質(zhì)工程高新 技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項通知》(發(fā)改辦高技[2005]2875-號)，以推動我國生物能源、生 物材料等生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù) 發(fā)展。秸稈作為一類重要的生物質(zhì)基材料具有產(chǎn)量豐富、可再生以及生物降解、 不污染環(huán)境等特性，是未來替代或部分替代以石油資源為原材料合成高分子材 料的重要資源。植物秸稈的產(chǎn)量巨大，據(jù)統(tǒng)計，單就我國的作物秸稈年產(chǎn)量就 超過40億噸，其中玉米秸稈的產(chǎn)量最大，約占38.9%。然而大多數(shù)秸稈都被 丟棄或者焚燒，致使大量生物質(zhì)纖維資源白白浪費。許多作物秸稈具有與泡沫材料類似的髓結(jié)構(gòu)，尤其是玉米秸稈、高粱秸桿、 蘆葦?shù)戎参?，其髓結(jié)構(gòu)的體積占植物本身的70%以上。為此采用這些含豐富髓 結(jié)構(gòu)的秸稈和聚氨酯泡沫作為原料，可制作一種性能與純聚氨酯泡沫類似的秸 稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料。本發(fā)明人現(xiàn)已試制成功秸稈含量在50% 90% 的一種新型作物秸稈-聚氨酯泡沫復(fù)合材料(已同時申報了發(fā)明專利)。此復(fù)合 材料具有良好的抗沖擊性、彈性、強度和隔熱性，能夠替代聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫等合成高分子泡沫材料，可用作包裝材料、緩沖襯墊材料、吸音板、 建筑墻體材料、隔熱材料，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，并可使作物秸稈資源得到有效和 充分的利用。然而，目前尚沒有適合制作作物秸稈碎料-聚氨酯泡沬復(fù)合材料 的成型機(jī)械。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沬復(fù)合材料的間歇式成 型機(jī)，它可以解決目前無適合制作作物秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的成型 機(jī)械的問題。本發(fā)明的成型機(jī)由機(jī)架、成型模具、模具固定座、發(fā)泡箱、推料裝置、液壓裝置、液壓給料裝置、箱體組成；所述箱體固裝在機(jī)架內(nèi)的底板上，液壓裝 置固裝在箱體內(nèi)的機(jī)架的底板上，液壓裝置的上端穿過箱體與發(fā)泡箱的下端固 接，所述液壓給料裝置固裝在箱體內(nèi)，液壓給料裝置的上端與裝在發(fā)泡箱內(nèi)的 推料裝置固接，發(fā)泡箱的上端面裝有模具固定座，模具固定座的上端面裝有成 型模具，所述模具固定座上設(shè)有中心通孔，發(fā)泡箱通過模具固定座上的中心通 孔與成型模具的內(nèi)腔相連通，所述成型模具的上端與機(jī)架滑動連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝、使用方便，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點，使用本發(fā)明的成型機(jī)，可促進(jìn)作物秸稈的有效利用，節(jié)約了資源， 降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明填補了無適合制作作物秸稈-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的 成型機(jī)械的空白。


圖1是本發(fā)明的成型機(jī)的外觀立體示意圖，圖2是本發(fā)明的成型機(jī)的外 觀立體分解示意圖(省略了框架、底板和箱體)；圖3是本發(fā)明的成型機(jī)的主 視圖；圖4是成型模具的主視剖面圖；圖5是圖4的A-A剖視圖，圖6是本 發(fā)明的成型機(jī)裝入碎料后的示意圖；圖7是本發(fā)明的成型機(jī)裝入聚氨酯發(fā)泡膠 后的示意圖，圖8是本發(fā)明的成型機(jī)的發(fā)泡箱處于閉合狀態(tài)下的示意圖，圖9 是本發(fā)明的成型機(jī)處于推料狀態(tài)下的示意圖，圖10是本發(fā)明的成型機(jī)制作成 型的復(fù)合材料的示意圖，圖11是本發(fā)明的成犁機(jī)處于出料狀態(tài)下的示意圖， 圖12是利用本發(fā)明的成型機(jī)制得的碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料產(chǎn)品示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1~圖3說明本實施方式，本實施方式的成型機(jī)由機(jī)架l、成型模具2、模具固定座3、發(fā)泡箱4、推料裝置、液壓裝置、液壓 給料裝置、箱體5組成；所述箱體5固裝在機(jī)架1內(nèi)的底板6上，液壓裝置固 裝在箱體5內(nèi)的機(jī)架1的底板6上，液壓裝置的上端穿過箱體5與發(fā)泡箱4 的下端固接，所述液壓給料裝置固裝在箱體5內(nèi)，液壓給料裝置的上端與裝在 發(fā)泡箱4內(nèi)的推料裝置固接，發(fā)泡箱4的上端面裝有模具固定座3，模具固定 座3的上端面裝有成型模具2，所述模具固定座3上設(shè)有中心通孔7，發(fā)泡箱 4通過模具固定座3上的中心通孔7與成型模具2的內(nèi)腔相連通，所述成型模 具2的上端與機(jī)架1滑動連接。
具體實施方式
二結(jié)合圖l、圖3說明本實施方式，本實施方式的機(jī)架l 由框架8、底板6、兩條滑軌9組成；所述底板'6固裝在框架8內(nèi)的底端面上， 所述兩條滑軌9的滑道朝下且平行設(shè)置，兩條滑軌9的上平面與框架8內(nèi)的頂 端面固接。如此設(shè)置，其結(jié)構(gòu)簡單，容易加工制造。其它組成及連接關(guān)系與具 體實施方式一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖2、圖3 圖5說明本實施方式，本實施方式的成 型模具2由模具蓋10、四個滑輪11、模具體12、絲網(wǎng)14組成；所述模具蓋 IO裝在模具體12內(nèi)，便于成型前的碎料裝放和成型后的秸桿碎料-聚氨酯泡沫 復(fù)合材料從成型模具2中取下，模具蓋10上設(shè)有排氣孔15，所述每條滑軌9 的滑道內(nèi)裝有兩個與滑軌9滑動配合的滑輪11，所述四個滑輪11與模具蓋10 的上端面固接，模具體12的底端面上位于所述模具固定座3上的中心通孔7 位置處設(shè)有三個通孔16，模具體.12內(nèi)的底端面上位于每個通孔16處固裝有 絲網(wǎng)14。如此設(shè)置，為了便于支撐和裝卸成型模具，滑輪11與滑軌9采用滑 動配合的連接方式。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式的模具體12的內(nèi)部空腔形狀為長方體、正 方體、圓柱體、錐體或多棱柱體。如此設(shè)置，根據(jù)加工復(fù)合材料形狀的需要選 定。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式的模具固定座3 的上端面與成型模具2底部相接觸的區(qū)域設(shè)有與成型模具2底部形狀相一致的 凹槽17，所述凹槽17內(nèi)與成型模具2底部相接觸處設(shè)置有密封圈18，以使模 具固定座3與成型模具2的底部在受力時密封結(jié)合，所述模具固定座3的下端 面與發(fā)泡箱4頂部相接觸的區(qū)域設(shè)有圓形凹槽19，所述圓形凹槽19內(nèi)與發(fā)泡箱4相接觸處設(shè)置有圓形密封圈20，以使模辟固定座3與發(fā)泡箱4頂部在受 力時密封結(jié)合。其它組成及連接未系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式的發(fā)泡箱4為中 空圓柱體結(jié)構(gòu)，發(fā)泡箱4的底端面上設(shè)有中心通過孔21，發(fā)泡箱4的內(nèi)壁上 噴鍍聚四氟乙烯涂層22，利于黏附在發(fā)泡箱4內(nèi)壁上的聚氨酯膠的清理。其 它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七結(jié)合圖1 圖3說明本實施方式，本實施方式的液壓裝 置由液壓活塞柱23、液壓活塞缸24組成；所述液壓活塞缸23固裝在箱體5 內(nèi)的機(jī)架1的底板6上，所述液壓活塞柱23為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，液壓活塞柱 23的底端裝在液壓活塞缸24內(nèi)，液壓活塞柱23的頂端與發(fā)泡箱4的底端面 固接，液壓活塞柱23的中部一段區(qū)域設(shè)有貫穿液壓活塞柱23內(nèi)徑的橫向缺口 25。如此設(shè)置，通過液壓裝置推動發(fā)泡箱4上下移動。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
六相同。
具體實施方式
八結(jié)合圖1~圖3說明本實施方式，本實施方式的液壓給 料裝置由液壓給料活塞缸26、液壓給料活塞柱組成；所述液壓給料活塞缸26 與箱體5上的隔板32固接，所述液壓給料活塞柱設(shè)置在液壓活塞柱23的橫向 缺口 25內(nèi)，所述液壓給料活塞柱由液壓給料活塞桿27和液壓給料活塞28組 成，所述液壓給料活塞28與液壓給料活塞桿27的一端固接，液壓給料活塞 28裝在液壓給料活塞缸26內(nèi)，液壓給料活塞桿27的另一端穿過發(fā)泡箱4底 端面上的中心通過孔21裝在發(fā)泡箱4內(nèi)。如此設(shè)置，通過液壓給料裝置推動 推料裝置工作。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
七相同。
具體實施方式
九結(jié)合圖3說明本實施方式，本實施方式的推料裝置由推 料圓盤29、密封圓盤30、套筒31組成；所述推料圓盤29和密封圓盤30由上 至下固裝在發(fā)泡箱4內(nèi)的液壓給料活塞桿27上，推料圓盤29和密封圓盤30 之間的液壓給料活塞桿27上裝有套筒31，推料圓盤29和密封圓盤30與發(fā)泡 箱4的內(nèi)壁密封接觸。如此設(shè)置，利用液壓給料裝置推動推料裝置上下移動， 實現(xiàn)發(fā)泡聚氨酯膠料的給料。通過液壓給料裝置推動液壓給料活塞柱，帶動推 料圓盤29和密封圓盤30向上運動，發(fā)泡箱4內(nèi)的發(fā)泡聚氨酯膠料向成型模具 2的方向運動，使剛發(fā)泡的聚氨酯膠與成型模具2中的碎料剛好接觸。其它組 成及連接關(guān)系與具體實施方式
八相同。 '工作過程是開始啟動時，將碎料裝入成型模具2中(如圖6所示)，然 后將發(fā)泡聚氨酯的相關(guān)膠料依次放入發(fā)泡箱5.中(如圖7所示)，立即攪拌均 勻，立即啟動液壓裝置(如圖8所示)，通過液壓活塞柱23使發(fā)泡箱4上移， 緊靠在模具固定座3下邊的圓形密封圈20上，通過液壓壓力使發(fā)泡箱4與模 具固定座3密封結(jié)合，此時混合后的發(fā)泡聚氨酯膠料開始發(fā)泡，立即啟動液壓 給料裝置(如圖9所示)，通過液壓給料活塞桿27使發(fā)泡箱4內(nèi)的推料圓盤 29上移，并推動剛開始發(fā)泡的聚氨酯膠料上移，穿過模具固定座3的中心通 孔7、成型模具2底端面上的通孔16及絲網(wǎng)14 (如圖4所示)，使聚氨酯膠料 的液面正好接觸到成型模具2底部的碎料上，然后液壓裝置停止動作，混合后 的發(fā)泡聚氨酯膠料開始明顯發(fā)泡形成聚氨酯泡沫(如圖IO所示)，同時體積迅 速膨脹，由于發(fā)泡聚氨酯膠料一端處于連通而密封的空間內(nèi)(發(fā)泡箱4內(nèi)的推 料圓盤29至模具固定座3的中心通孔7內(nèi))，所以膨脹的聚氨酯泡沫只能通過 成型模具2內(nèi)碎料的空隙向上膨脹擴(kuò)散，最終使聚氨酯泡沫完全填充碎料間的 所有空隙，并將所有碎料通過聚氨酯泡沫黏合在一起，而制得碎料-聚氨酯泡 沫復(fù)合材料。如完全填充碎料間的所有空隙后，仍有過多的聚氨酯泡沬會從成 型模具2頂部的模具蓋10上的排氣孔15中溢出。當(dāng)聚氨酯泡沫固化成型后(如 圖11所示)，通過液壓給料裝置使推料圓盤29和密封圓盤30歸回到附圖3的 位置(推料圓盤29上的聚氨酯泡沫與推料圓盤29分離)，通過液壓裝置使發(fā) 泡箱4歸回到附圖3的位置(發(fā)泡箱4頂部的聚氨酯泡沫與發(fā)泡箱4分離，并 掛附在模具固定座3上)，通過滑軌9將成型模具2、模具固定座3及成型的 碎料-聚氨酯泡沬復(fù)合材料卸下，取出并制得最終的碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料 (如圖12所示)，清除模具固定座3上的聚氨酯泡沫，重新對成型模具3裝填 碎料，進(jìn)行下一次生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1、一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的間歇式成型機(jī)，其特征在于所述成型機(jī)由機(jī)架(1)、成型模具(2)、模具固定座(3)、發(fā)泡箱(4)、推料裝置、液壓裝置、液壓給料裝置、箱體(5)組成；所述箱體(5)固裝在機(jī)架(1)內(nèi)的底板(6)上，液壓裝置固裝在箱體(5)內(nèi)的機(jī)架(1)的底板(6)上，液壓裝置的上端穿過箱體(5)與發(fā)泡箱(4)的下端固接，所述液壓給料裝置固裝在箱體(5)內(nèi)，液壓給料裝置的上端與裝在發(fā)泡箱(4)內(nèi)的推料裝置固接，發(fā)泡箱(4)的上端面裝有模具固定座(3)，模具固定座(3)的上端面裝有成型模具(2)，所述模具固定座(3)上設(shè)有中心通孔(7)，發(fā)泡箱(4)通過模具固定座(3)上的中心通孔(7)與成型模具(2)的內(nèi)腔相連通，所述成型模具(2)的上端與機(jī)架(1)滑動連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的間歇 式成型機(jī)，其特征在于所述機(jī)架(1)由框架(8)、底板(6)、兩條滑軌(9)組成；所 述底板(6)固裝在框架(8)內(nèi)的底端面上，所述兩條滑軌(9)的滑道朝下且平行設(shè) 置，兩條滑軌(9)的上平面與框架(8)內(nèi)的頂端面固接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的間歇 式成型機(jī)，其特征在于所述成型模具(2)由模具蓋(10)、四個滑輪(ll)、模具體 (12)、絲網(wǎng)(14)組成；所述模具蓋(10)裝在模具體(12)內(nèi)，模具蓋(10)上設(shè)有排 氣孔(15)，所述每條滑軌(9)的滑道內(nèi)裝有兩個與滑軌(9)滑動配合的滑輪(11)， 所述四個滑輪(11)與模具蓋(10)的上端面固接，模具體(12)的底端面上位于所述 模具固定座(3)上的中心通孔(7)位置處設(shè)有至少兩個通孔(16)，模具體(12)內(nèi)的 底端面上位于每個通孔(16)處固裝有絲網(wǎng)(14)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的間歇 式成型機(jī)，其特征在于所述模具體(12)的內(nèi)部空腔形狀為長方體、正方體、圓 柱體、錐體或多棱柱體。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沬復(fù)合材料的間歇 式成型機(jī)，其特征在于所述模具固定座(3)的上端面與成型模具(2)底部相接觸 的區(qū)域設(shè)有與成型模具(2)底部形狀相一致的凹槽(17)，所述凹槽(17)內(nèi)與成型 模具(2)底部相接觸處設(shè)置有密封圈(18)，所述模具固定座(3)的下端面與發(fā)泡箱 (4)頂部相接觸的區(qū)域設(shè)有圓形凹槽(19)，所述圓形凹槽(19)內(nèi)與發(fā)泡箱(4)相接 觸處設(shè)置有圓形密封圈(20)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的間歇 式成型機(jī)，其特征在于所述發(fā)泡箱(4)為中空圓柱體結(jié)構(gòu)，發(fā)泡箱(4)的底端面 上設(shè)有中心通過孔(21)，發(fā)泡箱(4)的內(nèi)壁上噴鍍聚四氟乙烯涂層(22)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種制作稻稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的間歇 式成型機(jī)，其特征在于所述液壓裝置由液壓活塞柱(23)、液壓活塞缸(24)組成； 所述液壓活塞缸(23)固裝在箱體(5)內(nèi)的機(jī)架(1)的底板(6)上，所述液壓活塞柱 (23)為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，液壓活塞柱(23)的底端裝在液壓活塞缸(24)內(nèi)，液壓活 塞柱(23)的頂端與發(fā)泡箱(4)的底端面固接，液壓活塞柱(23)的中部一段區(qū)域設(shè) 有貫穿液壓活塞柱(23)內(nèi)徑的橫向缺口(25)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的間歇 式成型機(jī)，其特征在于所述液壓給料裝置由液壓給料活塞缸(26)、液壓給料活 塞柱組成；所述液壓給料活塞缸(26)與箱體(5)上的隔板(32)固接，所述液壓給 料活塞柱設(shè)置在液壓活塞柱(23)的橫向缺口(25)內(nèi)，所述液壓給料活塞柱由液 壓給料活塞桿(27)和液壓給料活塞(28)組成，所述液壓給料活塞(28)與液壓給料 活塞桿(27)的一端固接，液壓給料活塞(28)裝在液壓給料活塞缸(26)內(nèi)，液壓給 料活塞桿(27)的另一端穿過發(fā)泡箱(4)底端面上的中心通過孔(21)裝在發(fā)泡箱(4) 內(nèi)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沬復(fù)合材料的間歇 式成型機(jī)，其特征在于所述推料裝置由推料圓盤(29)、密封圓盤(30)、套筒(31) 組成；所述推料圓盤(29)和密封圓盤(30)由上至下固裝在發(fā)泡箱(4)內(nèi)的液壓給 料活塞桿(27)上，推料圓盤(29)和密封圓盤(30)之間的液壓給料活塞桿(27)上裝 有套筒(31)，推料圓盤(29)和密封圓盤(30)與發(fā)泡箱(4)的內(nèi)壁密封接觸。
全文摘要
一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的間歇式成型機(jī)，它涉及一種制作秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的成型機(jī)。針對目前無適合制作作物秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的成型機(jī)械的問題。箱體(5)固裝在機(jī)架(1)內(nèi)，液壓裝置和液壓給料裝置固裝在箱體(5)內(nèi)，液壓裝置與發(fā)泡箱(4)的下端固接，液壓給料裝置的上端與裝在發(fā)泡箱(4)內(nèi)的推料裝置固接，發(fā)泡箱(4)的上端面裝有模具固定座(3)，模具固定座(3)的上端面裝有成型模具(2)，模具固定座(3)上設(shè)有中心通孔(7)，發(fā)泡箱(4)通過模具固定座(3)上的中心通孔(7)與成型模具(2)的內(nèi)腔相連通，成型模具(2)的上端與機(jī)架(1)滑動連接。本發(fā)明填補了目前無適合制作作物秸稈碎料-聚氨酯泡沫復(fù)合材料的成型機(jī)械的空白。
文檔編號B29C44/02GK101254656SQ20081006428
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者孫建平, 邸明偉, 高振華 申請人:東北林業(yè)大學(xué)