一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于包括塑化木質(zhì)粉末的制備、塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子混合得到二維混合粉、二維混合粉與粒度<500um的木質(zhì)粉末的三維混合三個(gè)步驟。該方法可實(shí)現(xiàn)木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子無(wú)偏析均勻混合，工藝簡(jiǎn)單，涉及的各道工序均無(wú)高溫高壓條件要求，避免了無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子因結(jié)團(tuán)、氧化、分解、偏析而影響混合粉末及制品的最終性能；且方法過(guò)程中均使用常規(guī)設(shè)備，無(wú)需添加價(jià)格不菲的分散劑、粘結(jié)劑，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)與推廣。
【專利說(shuō)明】 一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬粉體材料領(lǐng)域，特別涉及一種用于制備替代燒結(jié)青銅的顆粒強(qiáng)化木質(zhì)滑動(dòng)軸承材料的木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代粉體深加工工藝的發(fā)展，粉體混合越來(lái)越多的應(yīng)用于新材料開發(fā)中，各種混合工藝與裝備如雨后春筍出現(xiàn)。傳統(tǒng)的粉末混合方法，由于放置、運(yùn)輸和充填等過(guò)程，加入的金屬、非金屬粉末產(chǎn)生偏析，導(dǎo)致采用混合粉體模壓成形工藝獲得的制品的成分、性能和外型尺寸產(chǎn)生波動(dòng)。近年來(lái)，粉末冶金領(lǐng)域通過(guò)混料設(shè)備與工藝的創(chuàng)新、新型分散齊U、粘結(jié)劑的采用，使上述問(wèn)題得到了很好的解決；但由于使用了特殊專用設(shè)備、復(fù)雜的工藝流程、價(jià)格不菲的分散劑與粘結(jié)劑，使得規(guī)模化生產(chǎn)投資規(guī)模驚人，導(dǎo)致混合粉末及制品的成本大幅增加，不利于推廣。同時(shí)這些已知的混合方法對(duì)于表面極性較強(qiáng)、松裝密度僅為0.2g/cm3左右的纖維狀木質(zhì)粉末與松裝密度高達(dá)數(shù)倍的微細(xì)銅粉、納米剛玉粉、納米石英粉、納米氧化鉍粉的均勻混合更顯得力不從心，一是很難滿足混合均勻度>98%的工藝要求，二是模壓成形過(guò)程成分偏析嚴(yán)重。因此尋求一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的粉末無(wú)偏析均勻混合方法成為了行業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有粉末混合技術(shù)在木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子混合中存在的缺陷，提供一種工藝簡(jiǎn)單、粉末無(wú)偏析、成本低廉的均勻混合方法，即:一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟1:將粒度<500um的木質(zhì)粉末與高密度聚乙烯顆粒按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比30%?40%:60%?70%混煉成片，并經(jīng)冷卻、粉碎、篩分獲得粒度< 250um的塑化木質(zhì)粉末備用；
步驟2:將步驟I所得塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子按質(zhì)量比3:2?8:2置于二維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合30?60min,得均勻二維混合粉；
步驟3:將步驟2所得二維混合粉與粒度<500um的木質(zhì)粉末按質(zhì)量比1:4?1:9置于三維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合60?90min，得所需均勻三維混合粉。
[0005]所述的木質(zhì)粉末為林業(yè)三剩物粉末、蘆葦桿粉末、農(nóng)作物秸桿粉末和農(nóng)林果殼粉末中的一種或幾種的混合物；其中所述林業(yè)三剩物包括樹木、竹子采伐剩余物、制材剩余物和加工剩余物。
[0006]步驟2中所述的無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子為粒度< 75um的微細(xì)紫銅粉、粒度< 300nm的納米剛玉粉、納米石英粉、納米氧化鉍粉中的一種或幾種的混合物。
[0007]較佳實(shí)施情況下，步驟I中所述木質(zhì)粉末與高密度聚乙烯顆粒的混煉質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為 35%:65%。
[0008]較佳實(shí)施情況下，步驟2中所述的塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子按質(zhì)量比5:2置于二維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合。
[0009]較佳實(shí)施情況下，步驟2中所述塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的混合時(shí)間為45min。
[0010]較佳實(shí)施情況下,步驟3中所述三維混合粉與粒度<500um的木質(zhì)粉末的混合質(zhì)量比為1:7。
[0011 ] 較佳實(shí)施情況下，步驟3中所述三維混合粉與粒度<500um的木質(zhì)粉末的混合時(shí)間為 75min。
[0012]本發(fā)明的有益效果:(1)通過(guò)高密度聚乙烯(PE)的引入，使塑化木質(zhì)粉末的顆粒形貌、表面潤(rùn)濕性、極性及表面靜電等與純木質(zhì)粉末相比得到明顯改善；并通過(guò)簡(jiǎn)易二維混合方式使得微細(xì)銅粉、納米剛玉粉、納米石英粉、納米氧化鉍粉等無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子輕而易舉的均勻附著在塑化木質(zhì)粉末顆粒表面；再通過(guò)高效率三維混合方式使大比例的木質(zhì)粉末與二維混合粉末實(shí)現(xiàn)均勻混合，從而實(shí)現(xiàn)木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合。
[0013](2)本發(fā)明提供的一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，該方法工藝簡(jiǎn)單易操作、涉及的各道工序均無(wú)高溫高壓條件要求，避免了無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子因氧化、分解進(jìn)而影響混合粉及其制品的最終性能的現(xiàn)象；且方法過(guò)程中均使用粉體材料行業(yè)常規(guī)設(shè)備，無(wú)需添加價(jià)格不菲的分散劑、粘結(jié)劑，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)與推廣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0016]請(qǐng)參閱圖1，一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，包括以下步驟:
步驟1:將粒度<500um的木質(zhì)粉末與高密度聚乙烯顆粒按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比30%?40%:
60%?70%混煉成片，并經(jīng)冷卻、粉碎、篩分獲得粒度< 250um的塑化木質(zhì)粉末備用；
其中，所述的木質(zhì)粉末為林業(yè)三剩物粉末、蘆葦桿粉末、農(nóng)作物秸桿粉末和農(nóng)林果殼粉末中的一種或幾種的混合物；所述林業(yè)三剩物包括樹木、竹子的采伐剩余物、制材剩余物和加工剩余物；
優(yōu)選的，所述木質(zhì)粉末與高密度聚乙烯顆粒的混煉質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為35%:65%。
[0017]該步驟通過(guò)高密度聚乙烯(PE)的引入，使塑化木質(zhì)粉末的顆粒形貌、表面潤(rùn)濕性、極性及表面靜電等與純木質(zhì)粉末相比得到明顯改善。
[0018]步驟2:將步驟I所得塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子按質(zhì)量比3:2?8:2置于二維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合30?60min,得均勻二維混合粉；
其中，所述的無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子為粒度< 75um的微細(xì)紫銅粉、粒度< 300nm的納米剛玉粉、納米石英粉、納米氧化鉍粉中的一種或幾種的混合物；優(yōu)選的，所述的塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子按質(zhì)量比5:2置于二維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合；
優(yōu)選的，所述塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的混合時(shí)間為45min。
[0019]該步驟通過(guò)簡(jiǎn)易二維混合方式使得微細(xì)銅粉、納米剛玉粉、納米石英粉、納米氧化鉍粉等無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子輕而易舉的均勻附著在塑化木質(zhì)粉末顆粒表面。
[0020]步驟3:將步驟2所得二維混合粉與粒度<500um的木質(zhì)粉末按質(zhì)量比1:4?1:9置于三維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合60?90min，得所需均勻三維混合粉；
優(yōu)選的，所述二維混合粉與粒度<500um的木質(zhì)粉末的混合質(zhì)量比為1:7 ；
優(yōu)選的，所述二維混合粉與粒度<500um的木質(zhì)粉末的混合時(shí)間為75min。
[0021]該步驟再通過(guò)高效率三維混合方式使大比例的木質(zhì)粉末與二維混合粉末實(shí)現(xiàn)均勻混合，從而實(shí)現(xiàn)木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合。
[0022]上述方法工藝簡(jiǎn)單易操作、涉及的各道工序均無(wú)高溫高壓條件要求，避免了無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子因氧化、分解進(jìn)而影響混合粉及其制品的最終性能的現(xiàn)象；且方法過(guò)程中均使用粉體材料行業(yè)常規(guī)設(shè)備，無(wú)需添加價(jià)格不菲的分散劑、粘結(jié)劑，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)與推廣。
[0023]以下是具體實(shí)施例。
[0024]實(shí)施例1
參看圖1，一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，包括以下步驟:
步驟1:取粒度<500um的林業(yè)三剩物粉末600g與高密度聚乙烯顆粒1400g混煉成片，并經(jīng)冷卻、粉碎、篩分獲得粒度< 250um的塑化木質(zhì)粉末備用；所述林業(yè)三剩物包括樹木、竹子采伐剩余物、制材剩余物和加工剩余物；
步驟2:取步驟I所得塑化木質(zhì)粉末600g與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子400g置于二維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合30min，得均勻二維混合粉；所述無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子為粒度< 75um的微細(xì)紫銅粉；
步驟3:取步驟2所得二維混合粉300g與粒度<500um的木質(zhì)粉末1200g置于三維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合60min，得所需均勻三維混合粉。
[0025]實(shí)施例2
參看圖1，一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，包括以下步驟:
步驟1:取粒度<500um的林業(yè)三剩物粉末600g、蘆葦桿粉末200g、農(nóng)作物秸桿粉末200g和農(nóng)林果殼粉末200g混合后與高密度聚乙烯顆粒1800g混煉成片，并經(jīng)冷卻、粉碎、篩分獲得粒度< 250um的塑化木質(zhì)粉末備用；
步驟2:取步驟I所得塑化木質(zhì)粉末1200g與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子300g置于二維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合60min，得均勻二維混合粉；所述無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子為粒度< 75um的微細(xì)紫銅粉、粒度
<300nm的納米剛玉粉、納米石英粉、納米氧化鉍粉的混合物；
步驟3:取步驟2所得二維混合粉200g與粒度<500um的木質(zhì)粉末1800g置于三維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合90min，得所需均勻三維混合粉。
[0026]實(shí)施例3
參看圖1，一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，包括以下步驟:
步驟1:取粒度<500um的蘆葦桿粉末300g、農(nóng)作物秸桿粉末400g混合后與高密度聚乙烯顆粒1300g混煉成片，并經(jīng)冷卻、粉碎、篩分獲得粒度< 250um的塑化木質(zhì)粉末備用； 步驟2:取步驟I所得塑化木質(zhì)粉末500g與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子200g置于二維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合45min，得均勻二維混合粉；所述無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子為粒度< 75um的微細(xì)紫銅粉、粒度
<300nm的納米剛玉粉的混合物；
步驟3:取步驟2所得二維混合粉200g與粒度<500um的木質(zhì)粉末1400g置于三維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合75min，得所需均勻三維混合粉。
[0027]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1:將粒度<500um的木質(zhì)粉末與高密度聚乙烯顆粒按質(zhì)量分?jǐn)?shù)比30%?40%:60%?70%混煉成片，并經(jīng)冷卻、粉碎、篩分獲得粒度< 250um的塑化木質(zhì)粉末備用； 步驟2:將步驟I所得塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子按質(zhì)量比3:2?8:2置于二維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合30?60min,得均勻二維混合粉； 步驟3:將步驟2所得二維混合粉與粒度<500um的木質(zhì)粉末按質(zhì)量比1:4?1:9置于三維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合60?90min，得所需均勻三維混合粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于:所述的木質(zhì)粉末為林業(yè)三剩物粉末、蘆葦桿粉末、農(nóng)作物秸桿粉末和農(nóng)林果殼粉末中的一種或幾種的混合物；其中所述林業(yè)三剩物包括樹木、竹子的采伐剩余物、制材剩余物和加工剩余物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于:步驟2中所述的無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子為粒度< 75um的微細(xì)紫銅粉、粒度< 300nm的納米剛玉粉、納米石英粉、納米氧化鉍粉中的一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的任意一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于:步驟I中所述木質(zhì)粉末與高密度聚乙烯顆粒的混煉質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為35%:65%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述任意的一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于:步驟2中所述的塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子按質(zhì)量比5:2置于二維運(yùn)動(dòng)混料機(jī)中混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述任意的一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于:步驟2中所述塑化木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的混合時(shí)間為45min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述任意的一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于:步驟3中所述二維混合粉與粒度<500um的木質(zhì)粉末的混合質(zhì)量比為1:7。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述任意的一種木質(zhì)粉末與無(wú)機(jī)強(qiáng)化粒子的均勻混合方法，其特征在于:步驟3中所述二維混合粉與粒度，<500um的木質(zhì)粉末的混合時(shí)間為75min。
【文檔編號(hào)】B29B7/74GK104403338SQ201410606392
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】吳慶定, 張紅, 夏余平 申請(qǐng)人:中南林業(yè)科技大學(xué)