Центробежный экструдер для полимеров

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. В 29 Г 3/012 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 230980(7 ) Заявитель Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской ССР(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПОЛИМЕРОВ 10 25 Изобретение .относится к переработке пластических масс, к устройст вам, предназначенным для получения расплава полимера.Известен червячно-дисковый экструдер для полимеров, содержащий корпус и вертикально расположенные в нем диск и червяк с приводом вращения 1).Червячно-дисковый экструдер при производстве профилированных изделий создает достаточное для экструзии давление с высокой пластикацией, диспергацией и гомогенизацией. Недостаток червячно-дискового экструдера состоит в том, что при использовании червячно-дискового экструдера для пластикации и инжекции материала не используется осевое перемещение червяка, вследствие чего расплав выдавливается под пониженным инжекционным давлением, что неприемлемо,для многих термопластичных материалов. Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является центробежный экструдер для полимеров, содержащий вертикально расположенный полый плавитель с коническим участком в нижней части, Фильеру для выхода расплава и привод вращения плавителя (2,Верхняя коническая часть плавителя выполнена из ферромагнитного материала, нижняя изготовлена из немагнитного материала. Под плавителем по его диаметру с зазором размещены два разнополосных электромагнита. Нагрев полимерного материала внутри плавителя происходит с помощью образующихся при его вращении вихревых токовВ описанном центробежном экструдере наличие сходящихся в районе плавления двух конических поверхностей, одна из которых не участвует в процессе плавления, создает предпосылки к зависанию перерабатываемых (особенно волокнистых) материалов, а это соответственно влияет на эффективность процесса плавления и затрудняет отвод уже расплавленного материала. Материал, полученный в таком экструдере, не может быть однородным по составу из-за отсутствия гомогенизирующего устройства, а низкое давление на выходе экструде-,Формула изобретения 60 ра ограничивает сферу его применения.Цель изобретения - интенсификация процесса плавления и гомогенизации полимеров.Достигается указднная цель благодаря тому, что центробежный экструдер для полимеров, содержащий вертикально расположенный полый плавитель с коническим участком в нижней части, фильеру для выхода расплава и привод вращения плавителя, снабжен накопителем расплава, выполненным в виде улитки, на выходе которой установлена фильера, причем плавитель в верхней части выполнен с продольно располо- женными по внутренней его поверхности выступами и размещенными на поверхности выступов наклонными дренажными канавками, а в нижней части плавитель выполнен в виде диска с оребрением по.периферийной поверхности и с радиальными каналами, соединяющими полость пла- . вителя с рабочей полостью накопителя образованной диском и внутренней поверхностью накопителя. Кроме того, плавитель может быть снабжен отсекателями, выполненными в виде многозаходной нарезки, размещенной наторцовых поверхностях диска. На фиг, 1 изображен экструдер, общий вид в разрезе; на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1.Центробежный экструдер содержит вертикально расположенный полый плавитель 1 с коническим участкомо. в нижней части, фильеру 2 для выхода расплава, установленную на выходе накопителя 3 расплава, выполненного в виде улитки, и привод вращения плавителя (на чертежах не показан) . Плавитель 1 в верхней части выполнен с продольно расположенными по внутренней его поверхности выступами 4 и размещенными на поверхности выступов 4 наклонными под углом 45 -90 дренажными канавками 5, соединенными с каналами б, а в нижней части плавитель 1 выполнен в виде диска с оребрением 7 по периферийной поверхности и с радиальными каналами 8, соединяющими полость Я плавителя с рабочей полостью О накопителя 3, образованной диском плавителя 1 и внутренней поверхностью накопителя 3. Плавитель 1 снабжен отсекателями, выполненными в виде. многозаходной нарезки 9 (спирали Архимеда), размещенной на торцовых поверхностях диска плавителя. Плавитель 1 и накопитель 3 расплава оснащены нагревателями 10 и 11 и каналами 12 охлаждения. Наружняя поверхность плавителя 1 и накопителя 3 имеет теплозащитное 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 покрытие, а внутренняя - антиадгезионное покрытие.Работает экструдер следующим образом. Подготовленный к переработке материал непрерывно подается в плавитель 1, где под действием центробежных сил прижимается к нагретой его поверхности.Контактирующий слой полимера оплавляется и под действием центробежных сил смещается до встречи с дренажными канавками 5 или каналами б, по которым через каналы 8 подается в рабочую полость накопителя 3, где расплавленный полимер увлекается оребрениемвращающегося диска плавителя 1, гомогенизируется и перемещается к выходу накопителя 3, где под давлением продавливается через фильеру 2. Нагрев плавителя 1 и поверхностей, контактирующих с расплавом, производится нагревателями 10 и 11, а охлаждение в зоне работы диска с помощью канала 12. Для предотвращения вытекания полимера между полостью Б накопителя и диском на его торцовой поверхности выполнена многозаходная нарезка 9.Модель центробежного экструдера была изготовлена опытным производством. Внутренний диаметр плавителя 200 мм, мощность электро- привода 2,5 кВт, омическая мощность нагревателя 24 кВт, число оборотов 200-3000. При опробовании экструдера перерабатывали полимерные материалы з виде гранул и отходов чулочного и штапельного производства, Испытания подтвердили работоспособность зкструдера.Данный центробежный экструдер при уменьшенных габаритах является высокопроизводительной машиной, обеспечивающей малое время пребывания полимера в зоне нагрева, тем самым практически исключая опасность термической деструкции. Экструдер обеспечивает переработку отходов полимеров при высокой интенсивности процесса плавления и гомогенизации за счет увеличения активной рабочей поверхности плавителя и наличия диска в нижней части плавителя. 1. Центробежный экструдер для полимеров, содержащий вертикально расположенный полый плавитель с коническим участком в нижней части, фильеру для выхода расплава и привод вращения плавителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса плавления и гомогениэации полимеров, экструдер снабжен накопителем расплава,выпол765000 ненным в виде улитки,на выходе которой установлена фильера,причем плавитель в верхней части выполнен с продольно расположенными по внутреннейего поверхности выступами и размещенными на поверхности выступов наклон-ными дренажными канавками,а в нижнейчасти плавитель выполнен в видедиска с оребрением по периферийной поверхности и с радиальными каналами, соединяющими полость плавителя с рабочей полостью накопителя,образованной диском и внутреннейповерхностью накопителя. аж 735 Подпис Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП Пат ВНИИПИ Заказ 6407/15 2. Экструдер по и, 1, о т л н" ч а ю щ и й с я тем, что плавитель снабжен отсекателями, выполненными в виде многоэаходной нарезки, размещенной на торцовых поверхнОстях диска,. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР 9 341212кл. В 29 Г 3/012( 20,1170,2, Патент США 9 3912799,кл. 264-25, опублик.14.10,75 (прототип)