Экструдер для переработки полимерных материалов

ОПИСАН К ПАТЕНТУ 2 ружной поверхности неподвижного диска выполнена винтовая нарезка для подачи материала из выходной части зоны гомогенизации в рабочую зону, Мику- Канал для выхода расплава неподвижного дискаразмещен по его . продольной оси и выполнен По- сквозным. Сквозные отверстия вращающегосядиска размещены в области последнего витка вин- И- товой нарезки неподвижного диска. Они сообщаютвыход зоны гомогенизации с началом зоны пластив из- нации. При этом соотношении проходных сечений рое- сквозных отверстий и выходной части зоны гомогео на- низации выбрано в пределах от 1/3 до 1/2. 1 ил.(54) ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ(7) Использование: переработка полимеровделия в химическом и полимерном машинастнии. Сущность изобретения: в экструдере и Г Ьф Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам в) Кб ц) 2 ОО 3466 С 151) Б ВЙ 9 С 47 Я2003466 3 4Изобретение относится к переработке Недостатком данного экструдера являет- полимерных материалов в иэделия, в частно-ся также ограниченная смесительная способсти к конструкциям дисковых экструдерав, и ность, Данная конструкция не обеспечивает может быть использовано в химическом и . стабильной напорной характеристики. При полимерном машиностроении. 6 .пульсации напорной характеристики возможПри переработке полимеров, в частно- но Образование застойных зон.во втором сти термопластов в изделия, особое значе- (внутреннем) рабочем зазоре, что приводит к ние приобретают высокая степень перегреву расплава,термодеструкции и высмешения расплава и поддержание ста-пуску йекачественной продукции. Крометобильной напорной характеристики экстру го; зона гомогенизации в данном случае дера, обеспечивающие в конечном счете является потребителем энергии, таким об-,качество изделия, разом, при наличии экструзионной головки Известен дисковый экструдер для пере- с высоким гидравлическим сопротивлением работки полимерных материалов, содержа- (более 25 МПа) резко падает производительщий снабженный загрузочным и выходным 5 ность машины,отверстиями корпус, в котором расположен. Целью изобретения является повышеполый вращающийся диск, имеющий снаб- ние качества изделий путем. интенсификаженную винтовой нарезкойгранспортирую- .ции перемешивания,:и стабилизациищую зону и рабочую зону, смещенную в напорной характеристики экструдера.осевом направлении диска в сторону выход, Поставленная цель достигается тем, что ного отверстия; а также вторую рабочую зо- . в экструдере для переработки лолимерныхну, обраэованнуо стенками полости материалов, содержащем корпуссзагрузочвижного диска для сообщения выхода зоны в корпусе вращаюшийся диск, выполненный с цилиндрической полостью со стороны вь 1 ход-. гомогенизации с началом зоны пластика- ного отверстия и имеощий зоны транспарти- ции, при этом соотношение проходных серооания, пластикации и гомогенизации, 50 чений сквозныхотверстийи выходнойчасти неподвижный диск, закрепленный на карпу-зоны гомогенизации выбрано в пределах от се и расположенный коаксиально в цилинд/3 до 1/2. Отличительными признаками изобретерической полости сращающегося диска с образованием рабочей зоны с егогорцовой ния являются; выполнение по наружной по- поверхность.о, причем во вращающемсяди верхности неподвижного диска винтовой сне вьполнены сквозные отверстия для про-, нарезки для подачи материала из выходной хода материала и сообщения рабочей эоны части зоны гамогенизации в рабочую зону; с началом зоны пластикации,а в неподвиж- размещение канала для выхода расплава ном диске выполнен канал для выхода рас- неподвижногодиска по его продольной оси плава Я и выполнение канала сквозным; размеще., вращающегося и неподвижного дисков ным и выходным Отверстиями, установлен- .Указанная вторая рабочая зона сообщаетсяный в корпусе вращающийся диск, своим входом с транспортирующей заной.25 выполненный с цилиндрической полостью вращающегося диска, а выходом - с выход- со стороны выходного. отверстия и имеюным отверстием корпуса экструдера Щ, щий зоны транспортирования, пластикацйиНедостатком укаэанной конструкции и гомогенизации, неподвижный диск, заявляется невысокая смесительная способ- крепленный на корпусе и расположенный ндсть, то обусловлено наличием двух прак коаксиально в цилиндрической полости вратически независимых друг ат друга., щающегося диска с образованием рабочей параллельных дисковых зазоров, Потоки. на зоны с его торцовой поверхностью, причем выходе из обоих рабочих зазоров не успева- . во вращающемся диске выполнены сквоз,от эффективно смещаться, таким. образом ные отверстия для прохода материала и еоданньй экструдер не обеспечивает зффек общения рабочей. зоны с началом зоны тивного и интенсивного смещения распла-. пластикации, а а неподвижном дискевыполва, что спикает качество изделия; Кроме нен канал для выхода расплава, согласно того,аписайная конструкция неможетобес- изобретению по.наружной поверхности непечить стабильной напорнойхарактеристи- подвижного диска выполнена винтовая наки, что также негативно сказывается на 40 резка для подачи материала из выходной качестве получаемых изделии., части зоны гомогенизации в рабочую зону,Наиболее близким по технической сущ- канал для выхода расплава неподвижногоности к и-обретению является дисковый экс- диска размещен по его продольной оси и трудер для переработки полимерных . выполнен сквозным, а сквозные отверстия материалов, содеркащий корпус с загрузач вращающегося диска размещены в области ньми.выходнымотверстиями,установленный . паследнего витка винтовой нарезки непод2003466 Ь осуществляется окончательное плавление полимера. В зоне с полимер перемешивается и за счет. наличия нарезки 8 под генериния выхода зоны гомогенизации с началом руемым давлением поступает в выходное отверстие 3 корпуса 1, формируя иэделие,Часть расплава полимера, проходя отвер-. зоны пластикации, а также выбор соотношенияпроходнйх сечений сквозных отверстий и выходной части зоны гомогенизации в стия 10 вращающегосядиска 4,воэвращаетпределах от 1/3 до 1/2. Конструкция предлагаемого экструдера ся в начало эоны пластикации и гомогенизации, где, смешиваясь с поступа 10 ющим:полимером, способствует его и рогреву и качественному перемешиванию. При обеспечивает стабилизацию напорной характеристики.экструдера за счет саморегувозрастании давления в головке (например,лируемого перетекания расплава через при.некотором снижении температуры расплава) количества полимера, проходящего 15 через отверстия 10, также увеличивается. (возрастает циркуляция расплава). Среднеевремя пребывания полимера в экструдере вой нарезки на неподвижном диске таким образом повышается, температура обеспечивает генерирование давления, что полимера увеличивается, после чего сопропозволяет использовать головки с высоким 2 О тивление.головки снижается, т,е. имеет мечения отверстий 10 задается (варьируя диа 25 метром отверстий или их количеством) в рез дискового экструдера, Экструдер для переработки полимерных материалов содержит корпус, 1, имею- зависимости от перерабатываемого материщий загрузочное 2 и.выходное 3 отверстия,.: ала. Так, при переработке полимеров с мелкодисперсным наполнителем (красителем,установленный в корпусе 1 вращающийся диск 4, выполненный с цилиндрической. по- магнитным порошком и т.п.), где требуется лостью со стороны отверстия 3, а также не максимально возможное равномерное расподвижный диск 5, имеющий размещенный по его продольной оси сквозной асевой капределение частиц в обьеме полимера; отношение проходных сечений сквозных нал 6 для выхода расплава, снабженный отверстий" 10 и конца зоны гомогениэации: выбирают около 1/2. При переработке чис 35 тых полимеров, с целью обеспечения темпевинтовойнарезкой 7 по наружной .поверхности и образующий рабочуюзону с торцовой поверхностью вращающегося диска рату рной однородности расплава,Вращающийся диск 4 имеет отбойную нарезку 8; транспортирующую зону,а с винтопринимают указанное соотношение, близкое к значению 1/3. При отношении площадей менее 1/3 эффективность вой нарезкой 9, зону пластикации Ь, а также 40 перераспределения расплава невелика, что зону гомогениэации с, конец которой сообщается с началом зоны плаетикации по- приводит к нестабильной напорной. харак- средством ск воз н ых отверстий 10, теристике, а при отношении более 1/2 резко возрастает время пребывания полимера в рабочей зоне зкструдера, что может приверасположенных в области последнего витка 11 винтовой нарезки неподвижного диска 5. Отношение проходных сечений сквозных сти к перегреву материала отверстий 10. к проходному сечению конца Конструкция предложенного экструдезоныгомогенизации выбрано в пределахот ра обеспечивает высокую смесительную 1/3 до .1/2. способность, равномерную температурную Экструдер работает следующим обра-:и механическую однородность расплава,зом, . 50 стабильную напорную характеристику, что Полимерный материал в виде гранул,че- гарантирует получение продукции высокого рез загрузочное отверстие 2 корпуса 1 поступает в транспортирующую зону а, в качества которой захватывается витками нарезки 9вращающегося диска 4, образует постепен- .55но уплотняющуюся "пробку" и; продвигаяськ дискам 4 и 5, начинает плавиться,.В.зоне ние сквозных отверстий вращающегося диска в области последнего витка винтовой нарезки неподвижного диска для сообщеотверстия вра.щающегося диска, что в .конечном счете приводит к стабилизации производительности (перетекание расплава также обеспечивает его эффективное и интенсивное. перемешивание). Наличие винтогидравлическим сопротивлением. На чертеже изображен продольный разсто саморегулирование процесса, При падении давления в головке наблюдается обратная картина, Площадь проходного се(56) 1, Авторское свидетельство СССР1 Ф 299133, кл. В 29 С 47/52, 1984.2. Авторское свидетельство СССРВ 1171347, кл. 8 29 С 47/52, 1985.2003466 Формула и зоб рете ни язоны пластикации. а в. неподвижном диске выполнен канал для выхода расплава, отЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛ- личающийся тем, что по наружной поверх- ИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий ности неподвижного диска выполнена корпус с загрузочным и выходным отвер винтовая нарезка для подачи материала из стиями, установленный в корпусе вращаю выходной части зоны гомагенизации в ращийся диск, выполненный с бочую зону, канал для выхода расплава не- цилиндрической полостью со стороны вы- подвижного диска размещен по его ходного отверстия и имеющий зоны транс-, продольнпй оси и выполнен сквозным, а портирования, пластикации и 10 сквозные отверстия вращающегося диска, гомогенизации,. неподвижный диск, за- размещены в области последнего витка крепленный на корпусе и расположенный винтовой нарезки неподвижногр диска для коаксиально в цилиндрической полости сообщения выхода зоны гомогенизации с вращающегося диска с образованием ра началом зоны пластикации, при этом соотг бочей зоны с его торцевой поверхностью, 15 ношение проходных сечений сквозных отпричем во вращающемся диске выполнены верстий и выходной" . части зоны сквозные отверстия для прохода материа гомогенизации выбрано.в пределах от 1/3 ла и сообщениЯ Рабочей зоны с началом о 1 Д Составитель . И, МикулейокТехред М,Моргентал Редак Пилипен ектор Н, Кеше Тираж Подписн НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж; Раушская наб., 4/5 За 29 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,од, ул,Гагарина, 101