Смеситель для полимерных материалов

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 37560(51)5 В 29 С 47 38 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР 31 ЕО ОЯ 1 И,)- БИБЯИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ углублениями на поверхности ротора посредством отверстий. СК и углубления на поверхности корпуса и ротора выполнены уменьшающимися во взаимно противоположных направлениях, Корпус и ротор выполнены из секций с чередующимися дивергентными и конвергентными (КД) рабочими поверхностями. Смеситель снабжен вкладышем, а в теле ротора выполнена цилиндрическая проточка для его установки. Наружная поверхность вкладыша и внутренняя поверхность проточки выполнены КД с образованием каналов, расположенны вдоль центральной оси ротора и соединенных с зоной входа полимерного материала в смеситель посредством отверстий, выполненных в теле ротора. СК выполнены КД и соединены между собой посредством отверстий. ВСК установлены с чередованием стержни и спирали. В СК установлены пробки, торцовые поверхности которых выполнены скошенными. 7 з.п. ф-лы, 9 ил. нин ОЛИМЕРН кому льзоиций Цель ности польной ые с в теле ротора; на алы в теле ротора межвитковом объе - пробки, уста- каналах в теле роние сквозных фиг. 8 - скв с жесткими ст ме спирали; новленные в тора. каналов озные ка ржнями на фиг. квозных Смеситель для держит корпус 1 новленный в кор врашения. На в корпуса 1 и нар тора 2 выполнень но 5 и 6, образ налы для течения ра 2 выполнены положенные вдоль налы 7 соединен поверхности ротор пус 1 и ротор 2 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(54) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПМАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к химичесмашиностроению и может быть исповано для смешения полимерных компози переработки полимерных материалов.изобретения - повышение эффективсмешения. Для этого в теле ротора вьиены расположенные вдоль его централоси сквозные каналы (СК), соединенн Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в конструкции смесителей непрерывного действия для смешения полимер-полимерных композиций, полимеров с различными пигментами, а также высокодисперсными минеральными наполнителями в линиях для окрашивания, грануляции, получения и переработки полимерньх материалов.Целью изобретения является повышение эффективности смешения.На фиг. 1 изображен смеситель, общий вид; на фиг. 2 - дивергентно-конвергентные рабочие поверхности корпуса и ротора; на фиг. 3 и 4 - сквозные каналы в теле ротора и углубления на поверхностях корпуса и ротора; на фиг. 5 - ротор с вкладышем; на фиг. 6 - отдельная секция ротора до сборки; на фиг. 7 - соединеполимерных материалов со(фиг. 1) и ротор 2, устапусе 1 с возможностью нутренней поверхности 3 ужной поверхности 4 роуглубления соответственуюшие между собой каполимера. В теле ротосквозные каналы 7, расего центральной оси. Каы с углублениями 6 на а 2 отверстиями 8. Корвыполнены из секций 9личных компонентов, поступает во входную зону смесителя и перераспределяется между каналами, образованными углублениями 5 и 6 соответственно на внутренней поверхности 3 корпуса 1 и наружной поверхности 4 ротора 2, и сквозными каналами 7. При вращении ротора 2 полимер, проходя через углубления 5 и 6, подвергается интенсивному сдвигу и перемешиванию. При этом часть полимера из сквозных каналов 7 перетекает через отверстия 8 в углубления б и наоборот, создавая при этом переменное поле давлений в расплаве полимера и обеспечивая неоднократное разделение и слияние массы полимера.Расплав полимера из канала, образованного углублениями 5 и б, непрерывно вытекает в зазор 24 между поверхностью 23 корпуса 1 и поверхностьк 22 ротора 2. В зазоре 24 происходит смешение расплава полимера, выходящего из канала, обра 40455055, (фиг. 2) с чередующимися дивергентными 0 и конвергентными 11 рабочими поверхностями, сквозные каналы 7 и углубления 5 и 6 соответственно на внутренней поверхности 3 корпуса 1 и наружной поверхности 4 ротора 2 выполнены уменьшающимися во взаимно противоположных направлениях. Сквозные каналы 7 в теле ротора 2 могут быть выполнены переменного профиля, например конвергентно-дивергентного. В теле ротора 2 выполнена цилиндрическая проточка 12 (фиг. 5), в которой установлен вкладыш 13, например, на резьбовом соединении 14.На внутренней поверхности 15 проточки 12 и наружной поверхности 16 вкладыша 1513 могут быть выполнены профильные выточки 17 и 18 соответственно, образующие каналы 19 в теле ротора 2, например конвергентно-дивергентные. В теле ротора 2 могут быть выполнены отверстия 20, соединяющие каналы 19 в теле ротора 2 с зоной входа полимера в смеситель, и образующие с ними сквозные каналы 7 в теле ротора 2, Сквозные каналы 7 в теле ротора 2 могут быть соединены между собой отверстиями 21. В выходной зоне смесителя 25 торцовая поверхность 22 ротора. 2 может быть выполнена конической и образовывать с поверхностью 23 корпуса 1, повторяющей ее профиль, зазор 24 для течения полимера. В сквозных каналах 7 в теле ротора 2 могут быть установлены жесткие стержни ЗО 25 (фиг. 3), размещенные в межвитковом объеме спирали 26 и жестко соединенные с ней. В сквозных каналах 7 в теле ротора 2 могут быть установлены пробки 27 (фиг. 9), которые образуют между собой по длине сквозных каналов 7 каналы 28 З 5 для течения полимера, а их торцовые поверхности 29 выполнены скошенными.Смеситель работает следующим образом.Расплав полимера, состоящий из раззованного углублениями 5 и 6, с отдельными небольшими порциями расплава поли,мера, выходящего из сквозных каналов 7. Смесительное действие этой зоны в зазоре 24 существенно возрастает вследствие того, что в ней реализуется эффект Вайссенберга в условиях, характерных для дисковой экструзии.Поперечные потоки, разделяющие расплав полимера, существенно возрастают в конструкции смесителя, в котором расплав полимера проходит через отдельные секции 9 с дивергентными 10 и конвергентныгли 11 рабочими поверхностями корпуса 1 и ротора 2, сменяющими друг друга в направлении течения полимера. В этом случае расплав полимера, движущийся через канал, образованный углублениями 5 и 6, вынужден преодолевать на своем пути сопротивление течению, которое значительно больше, чем сопротивление сквозных каналов 7. Вследствие того, что длина отверстий 8 меняется по длине канала 7, через каждое отверстие 8 проходит из канала 7 в углубление 6 различное количество полимера. Аналогичный эффект, связанный с интенсификацией процесса переноса массы полимера из сквозного канала 7 в углубления 6 через отверстия 8, усиливается, если полимер движется через указанные каналы и при этом происходит его сжатие по длине сквозного канала 7 с одновременным перетеканием в непрерывно увеличивающийся объем углублений 5 и 6, что имеет место, например, тогда, когда размеры канала 7 уменьшаются по длине, а размеры углублений 5 и 6 увеличиваются. Течение расплава полимера через сквозные каналы 7 в теле ротора 3 переменного профиля, например конвергентнодивергентные, вызывает дополнительные колебания расплава полимера, способствующие процессу смешения в системе сквозные каналы 7 - каналы, образованные углублениями 5 и 6.Смесительный эффект увеличивается, если соединить сквозные каналы 7 отверстиями 21 или разместить в сквозных каналах 7 жесткие стержни 25 в межвитковом объеме спирали 26 и жестко соединить их с ней или установить пробки 27, которые образуют по длине сквозных каналов 7 каналы 28 для течения полимера, а их торцовые поверхности 29 выполнены скошенными для устранения застойных зон в этих каналах, В первом случае реализуется слияние и разделение потоков расплава полимера. Во втором случае спираль винтообразно закручивает полимер и позволяет жесткому стержню перемешаться в канале, изменяя его сопротивление и обеспечивая перетекание части расплава полимера в поперечном направлении. В третьем случае обеспечиваетсядвижение расплава полимера из канала 28 в направлении, противоположном входу расплава полимера в этот канал, образованный пробками 27, через отверстия 8.В смесителе увеличение поверхности раздела и более интенсивное распределение поверхностей контакта по всему объему смеси и, следовательно, повышение эффективности и качества смешения и качества получаемой полимерной композиции достигается За счет значительного увеличения по сравнению с известными смесителями для полимерных материалов количества разделений потока массы, перестраивания ее потоков, поперечного переноса массы полимера, обусловленного наличием сквозных каналов в теле ротора, которые соединены отверстиями с углублениями на поверхности ротора.Формула изобретения1. Смеситель для полимерных материалов, содержащий корпус с выполненными на его внутренней поверхности углублениями и установленный в корпусе ротор с выполненными на его наружной поверхности углублениями, образующими с углублениями корпуса каналы для течения полимерного материала, от,гачающийея тем, что, с целью повышения эффективности смешения, в теле ротора выполнены расположенные вдоль его центральной оси сквозные каналы, соединенные с углублениями на поверхности ротора посредством отверстий. 2. Смеситель по п. 1, отличающийсятем, что сквозные каналы и углубления на поверхности корпуса и ротора выполнены уменьшающимися во взаимно противопо ложных направлениях.3, Смеситель по п, 1, отличающийсятем, что корпус и ротор выполнены из секций с чередующимися дивергентными и конвергентными рабочими поверхностями.104. Смеситель по п. 1, отличающийсятем, что сквозные каналы выполнены дивергентно-конвергентными и соединены между собой посредством отверстий.5. Смеситель по п, 1, отличающийсятем, что он снабжен вкладышем, в теле 15 ротора выполнена цилиндрическая проточка для установки вкладыша, а наружная поверхность вкладыша и внутренняя поверхность проточки выполнены дивергентно-конвергентными с образованием каналов, расположенных вдоль центральной оси ротора и соединенных с зоной входа полимерного материала в смеситель посредством отверстий, выполненных в теле ротора.6, Смеситель по п. 1, отличающийся тем,что он снабжен установленными в сквоз ных каналах с чередованием взаимодействуюгцими друг с другом стержнями и спиралями.7. Смеситель по п. 1, отличающийсятем, что он снабжен пробками, установленными в сквозных кагталах.8. Смеситель по п. 7, отличающийсятем, что торцовые поверхности пробок выполнены скошенными.1537560г гв гв г гу Фю 9 Составитель Н. РухлядеваРедактор М. Бланар Техред И. Верес Корпектор В. КабанийЗаказ 139 Тираж 526 ПодйисноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101