Смеситель-диспергатор для полимерных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АНИЕ И РЕТ ЕТЕЛЬСТВУ ВТОР СКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) (57) СМЕСИТЕЛЬ-ДИСПЕРГАТОР ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий корпус с загрузочным отверстием, расположенный в корпусе червяксо смонтированным на торце ротором, статор, выполненный с зубцами, причем на по 80115979 Фш В 29 С 47/52 ОВ 29 К 10 верхности ротора, обращенной к поверхности статора, выполнены зубцы, размещенные между зубцами статора, и выходную фильеру, расположенную по продольной оси статора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества. смешения путем увеличения степени диспергирования и гомогенизации материала, на статоре выполнены дополнительные фильеры, центры которых расположены на окружности, концентричной выходной фильере, а боковые стороны зубцов статора и ротора расположены по касательной к окружности размещения центров дополнительных фильер с образованием встречно направленных заостренных кромок, причем зубцы статора и ротора расположены концентричными рядами.Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к химическому, и может быть использовано в технологическом процессе для смешения, окрашивания, измельчения и гомогенизации полимерных материалов.Цель изобретения - повышение качества смешения путем увеличения степени диспергирования и гомогенизации материала.На фиг. 1 изображен смеситель-диспергатор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема смешения и диспергирования в устройстве в моменты до наступления стержневого течения; на фиг. 4- то же, при стержневом течении расплава; на фиг. 5 - взаимное расположение зубцов ротора и статора.Смеситель-диспергатор содержит корпус 1 с загрузочным отверстием 2, расположенный в корпусе 1 червяк 3 с переменной высотой спирали 4 и со смонтированным на торце ротором 5, и неподвижный статор 6. На внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 выполнены пазы 7. В загрузочном отверстии 2 смонтирована воронка 8. Корпус 1 и воронка 8 снабжены охлаждающим водным коллектором 9. На корпусе 1 установлены электрические нагреватели 10 в виде нихромных спиралей в керамическом изоляторе, Статор 6 снабжен электронагревателем 11.В хвостовой части корпуса 1 смонтирована резиновая рубашка 12 для его охлаждения и установлен подшипник 13.Статор 6 выполнен с зубцами 14, а на поверхности ротора 5, обращенной к поверхности статора 6, выполнены зубцы 15, размещенные между зубцами 14 статора 6. По продольной оси статора 6 расположена выходная фильера 16, концентрично которой размещена геометрическая окружность 17 (фиг, 2), на которой расположены центры дополнительных фильер 18. Боковые стороны зубцов 14 и 15 расположены по касательной к окружности 17 с образованием встречно направленных заостренных кромок (фиг. 5). Зубцы 14 и 15 расположены концентричными рядами с зазором 0,2 - 0,35 мм. Устройство работает следующим образом, Смесь полимера загружается через воронку 8 в корпус 1, где червяком 3 смешивается и продвигается в направлении к ротору 5 и статору 6, попадает в зазор между зубцами 14 и 15, где вся масса полимера смешивается и измельчается за счет срезазубцами 14 тонких слоев расплава.В зависимости от скорости вращения ротора 5 имеется два типа смешенияи диспергирования наполнителя в расплаве полимера (фиг. 3 и 4).При относительно небольших скоростяхвращения расплав попадает в кольцевойзазор между зубцами 14 и 15 ротора 5 истатора 6, где испытывает значительные напряжения и деформации сдвига.В результате этого материал формируется в виде тонких полос. Расплав, находящийся в кольцевом зазоре, состоит из слоев материала, выходящих из различных15 каналов статорно-роторной части. Полоскиматериала движутся по спирали от неподвижной стенки к вращающейся. Слои расплава, прилегающие к вращающейся поверхности, движутся вместе с ней и проходят в каналы между зубцами 14 в той жепоследовательности, что и в кольцевом зазоре, т. е. происходит послойное перемешивание материала (фиг. 3).При больших скоростях вращения ротора 5 наступает стержневое течение (фиг. 4)25 расплава. Материал, выходящий из каналов между зубцами 15, прилипает к однойстенке, проскальзывая относительно другой, или скользит относительно двух стенок.Вращающиеся зубцы 14 срезают поочередно слои расплава, выходящие из различных каналов статора б, т. е. и в этом случаепроисходит послойное перемешивание материала. Чем больше скорость вращения ротора, тем тоньше слои.Таким образом, применение зубчатойповерхности на роторе 5 и статоре б поз 35воляет использовать для диспергированиянаполнителя большие окружные скоростирабочих органов при улучшенных качествахсмешивания и измельчения,Пройдя зубцы 14 и 15 разогретая масса40 закручивается и выдавливается через фильеры 16 и 18, Температурный режим массыобеспечивается нагревателем 10 и 11, коллектором 9 и резиновой рубашкой 12,Острые кромки зубцов 14 и 15 способ 45ствуют лучшей экструзии, диспергированиюи гомогенизации полимера.Для наиболее полного использования потенциальной диспергирующей способностибольших скоростей. вращения рабочих органов используется эффект множественного50 рассечения потока расплава зубцами 14 и 15.. Гунько6ВНИИПИпо113035, Милиал ППП Составитель М.фитисоваТехред И. Верес КоррТираж 645 Подпударственного комитета СССизобретений и открытийЖ - 35, Раушская наб., д.ент, г. Ужгород, ул. Проект Гос елам сква Пат