Центробежный экструдер для переработки полимеров

 

ЦЕНТРОБЕЖНБ1Й ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ, содержаишй смонтированный на основании плавитель с радиальными каналами для вывода расплава, привод вращения плавителя и охватывающий плавитель накопитель, рабочая полость которого образована торцовой , верхней и нижней стенками и сообщена радиальными каналами с плавителем, отличающийся тем, что, с целью повышения качества экструдата за счет предотвращения деструкции расплава, экструдер снабжен смонтированными на основании приемником расплава, а торцовая стенка накопителя выполнена в виде связанной с приводом перемещения -бесконечной ленты, взаимодействующей с верхней и нижней стенками, которые выполнены в виде смонтированных с возможностью вращения опорных колец, причем в приемнике расплава выполнен канал для прохода бесконечной ленты. (Л О5

„„SU„„1100116 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(5ц В 29 F 3/012

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ilp »« "с«»»"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l ñ I1 i (54) (57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРУДЕР

ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ, содержащий смонтированный на основании (21) 357724! /23-05 (22) 11.04.83 (46) 30.06.84. Бюл. № 24 (72) В. В. Савчук, С. В. Шербаков, Ю. М. Плескачевский, Ю. И. Пушкарев и Д. А. Ем а нов (71) Институт механики металлополимерных систем AH Белорусской CCP (53) 678.057.33 (088.8) (56) 1. Патент США № 3912799, кл. 264-25, кл. В 29 F 3/06, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 765000, кл. В 29. F 3/012, 1978 (прототип). плавитель с радиальными каналами для вывода расплава, привод вращения плавителя и охватывающий плавитель накопитель, рабочая полость которого образована торцовой, верхней и нижней стенками и сообщена радиальными каналами с плавителем, отличающийся тем, что, с целью повышения качества экструдата за счет предотвращения деструкции расплава, экструдер снабжен смонтированными на основании приемником расплава, а торцовая стенка накопителя выполнена в виде связанной с приводом перемещения бесконечной ленты, взаимодействующей с верхней и нижней стенками, которые выполнены в виде смонтированных с возможностью вращения опорных колец, причем в приемнике расплава выполнен канал для прохода бесконечной ленты.

1100116

25 и своевременное удаление расплавленного материала.

Наиболее близким к изобретению по технижней стенками и сооощена радиальными каналами - плавителем (2). 40

50 деструкцию за счет больши скоростей сдвига, что снижает качество экструдата. 55

Изобретение относится к области переработки пластических масс, а более конкретно к устройствам, предназначенным для получения расплава полимера, и может быть использовано в химической и полимерной промышленности.

Известен центробежный экструдер, содержащии вертикальныи вал привода, на котором укреплен полый конический диск с центральным отверстием в верхней части для загрузки материала, причем диск состоит из верхнего и нижнего конических элементов, связанных кольцом, образу ющим борт и снабженным рядом радиальных каналов, через которые выходит экструдат в виде нитей, верхний элемент выполнен из ферромагнитного материала, нижний изготовлен из немагнитного материала, а под диском по его диаметру с некоторым зазором размещень два разнополюсных электромагнита (1).

В данном центробежном экструдере нагрев полимерного, материала происходит в результате образующихся при его вращении вихревых токов. Наличие сходящихся в районе плавления двух конических поверхностеи, одна из которых не участвует в процессе плавления, создает предпосылки к зависанию псрерабатываемых (особенно волокнистых) материалов, а это соответственно снижает эффективность процесса плавления ннческои супцгости и достигаемому результату является центробежный экструдер для переработки полимеров. содержащий смонтироваHный на основании плавитель с радиал ьны ми ка нала ми для вы вола расплава, привод врагцения плавнтеля и охватывающий плавитель накопите Ih, рабочая полость которсго образована торцовой, верхней и

В известном центрооежном экструдере неподвижный накопитель расплава выполнен в виде улитки, на выходе которой установлена фильера, причем плавитель в верхней части выполнен с продольно расположен ными по внутреннеи его поверхности выступами. Наличие в центробежном экструдере переходной зоны между неподвижным накопителем расплава полимера и вращающимся плавителем создает трудности по обеспечению герметичности межлу сопрягаемыми поверхностями, а продавливание полимера через фильеру вращающимся диском в накопителе, вызывает термическую

Недостатком также является то, что накопитель расплава металлоемок, требует дополнительного подвода тепла для поддержа10

15 ния температуры расплава во время запуска экструдера.

Цель изобретения — повышение качества экструдата за счет предотвращения деструкции расплава.

Указанная цель достигается тем, что центробежный экструдер для переработки полимеров, содержащий смонтированный на основании плавитель с радиальными каналами для вывода расплава, привод вращения плавителя и охватывающий плавитель накопитель, рабочая полость которого образована торцовой, верхней и нижней стенками и сообщена радиальными каналами с плавителем, снабжен смонтированным на основании приемником расплава, а торцовая стенка накопителя выполнена в виде связанной с приводом перемещения бесконечной ленты, взаимодействующей с верхней и нижней стенками, которые выполнены в виде смонтированных с возможностью вращения опорных колец, причем в приемнике расплава выполнен канал для прохода бесконечной ленты.

Данное решение позволяет не допускать перегрева расплава в накопителе, обеспечивая постоянный его вывод в форме движущегося на ленте валика. Кроме того, независимость вращения соосно установленных плавителя и накопителя позволяет устанав.ливать оптимальный режим вращения плавителя, обеспечивающий заданную температуру и вязкость расплава на выходе.

На чертеже изображен центральный экструде р, общи и вид.

Центробежный экструдер содержит плавитель l, закрепленный на валу привода 2 его вращения, установленном на основании

3. В плавителе 1 выполнены расположенные на боковой поверхности радиальные каналы

4 для вывода расплава, сообщающиеся с охватываюгцим плавитель 1 накопителем. рабочая полость которого образована верхней и нижней стенками, выполненными в виде смонтированных с возможностью вращения на роликах 5 опорных колец 6, и торцовой стенкой, представляющей собой беско нечную ленту 7, взаимодействующую через полки 8 с опорными кольцами 6 и связанную с роликами 9 и 10 привода ее перемещения.

Экструдер снабжен приемником 11 расплава, размещенным на основании 3 и выполненным с каналом 12 для прохода бесконеч ной ленты 7.

Центробежный экструдер работает следующим образом.

Приводом 2 вращения плавитель 1 приводится в движение. Материал, загружаемый в экструдер, под действием центробежных сил прижимается к внутренним стенкам плавителя 1, плавится и выходит в виде расплава через радиальные каналы 4.

Поскольку опорные кольца 6 накопителя устанавливаются с учетом обеспечения про1100116

Составитель Л. Кольцова

Техред И. Верес Корректор Г. Региетник

Тираж 640 !1одписнос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб., д. 4/5

Филиал ППП <<Патент», r. Ужгород, ул. Г1роектная, 4

Редактор Т. Кугрыгнева .Заказ 4425/! 4 странства для выходящего из радиальных каналов 4 расплава и не имеют касания с плавителем 1, то их скорости могут быть различными, что важно для обеспечения технологического регламента.

Одновременно с приводом 2 вращения плавителя 1 включается привод перемещения бесконечной ленты 7. Ролики 9 и 10, перемещая бесконечную ленту 7, передают вращение опорным кольцом 6. Скорость вращения опорных колец 6 и бесконечной лен- !0 ты 7 регулцруются в пределах, обеспечи вающих вывод расплавленного материала, не допуская затекания его в щели между опорными кольцами 6 и плавителем 1.

Таким образом из плавителя 1 по радиальным каналам 4 выходящий расплав поли15 мера попадает на бесконечную ленту 7 и переносится в приемник 11 расплава, где осуществляется его сьем. Выходя из приемника 11 расплава, очищенная бесконечная лента 7 проходит между роликами 9 и 10 20 и прижимается к полкам 8 опорных колец 6.

Время нахождения расплава в предложенном экструдере составляет в зоне плавления такую же величину, как и у известного экструдера, а в зоне накопителя равно порядка секунды (частному от деления длины окружности опорного кольца 6 на скорость бесконечной ленты 7). В накопителе известного экструдера расплав находится все время, пока продавливается к фильере, и продолжает нагреваться за счет интенсивного перемешивания между вращающимся корпусом плавителя и неподвижным накопителем. Практика показывает, что это время порядка 30 — 60 с, оно значительно зависит от скорости вращения плавителя, что резко чхудшает качество получаемого расплава.

В предлагаемом центробежном экструдере контакт между вра!цающимися элементами накопителя и плавителя 1 исключен, осуществлена независимость процесса плавления и вывода расплава, а это позволяет осуществить оптимальный режим работы плавителя 1 и оптимальный режим вывода полимерного материала. В известном,экструдере данная задача практически неосуществима.

Таким образом, в предложенном экструдере достигается снижение деструкции полимерного расплава, так как время пребывания полимерного материала в состоянии расплава резко сокращается и исключается возможность его локального перегрева.

Внедрение предлагаемого изобретения позволит расширить парк оборудования, способного перерабатывать полимерные отходы преимущественно в виде неориентированпых волокон с повышенным содержанием влаги, модифицированных апиретов и других вкл1очений. Причем продукт переработки (10 своим физико-механическим свойствам выше по качеству, чем получаемый на суп!ествующем оборудовании.