Экструдер-смеситель для переработки термопластичных материалов

 

ЭКСТРУДЕР-СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ , содержащий корпус с выходным отверстием, установленный в корпусе с образованием рабочей зоны шнек с винтовой нарезкой, расположенную на конце шнека смесительную насадку, выполненную по наружной поверхности с цилиндрическим пояском, направление витков нарезки которого выбрано обратным направлению винтовой нарезки шнека и диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса, причем по наружной поверхности смесительной насадки выполнены отверстия для сообщения рабочей зоны с полостью смесительной насадки, которая соединена с выходным отверстием корпуса, .о т л ич ающийся тем, что, с целью повышения качества смешения за счет интенсификации процесса гомогенизации, смесительная насадка выполнена по наружной поверхности с закрытыми и открытыми в направлении рабочей 8 зоны экструдера-смесителя пазами, причем в одном конце закрытых пазов выполнены перепускные каналы для сообщения с открытыми пазами, а отверстия для сообщения рабочей зоны с полостью насадки размещены в другом конце закрытых пазов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 4(51) В 29 С 47/64; В 29 B 7/42//

//В 29 К 101:00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1:

Il

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMV CBBBBTBllhCTBV

1 Г-. (54) (57) ЭКСТРУДЕР-СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ

ПЕРЕРАБОТКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий корпус с выходным отверстием, установленный в корпусе с образованием рабочей зоны шнек с винтовой нарезкой, расположенную на конце шнека смесительную насадку, выполненную по наружной поверхности (21) 3658781/23-05 (22) 03.10.83 (46) 15.01.85. Бюл. В 2 (72) А.А.Волков, В.Г.Ильин, В.И.Кирюшко и Ф.Е.Дымченко (71) Всесоюзный научно-,исследовательский институт машин для производства синтетических волокон (53) 678.057 ° 3(088.8) (56) I. Патент США У 3730492, кл. 259-193, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

82 757339, кл. В 29 F 3/02, 1978 (прототип). с цилиндрическим пояском, направление витков нарезки которого выбрано обратным направлению винтовой нарезки шнека и диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса, причем по наружной поверхности смесительной насадки выполнены отверстия для сообщения рабочей зоны с полостью смесительной насадки, которая соединена с выходным отверстием корпуса, .о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества смешения за счет интенсификации процесса гомогенизации, смесительная насадка выполнена по наружной поверхности с закрытыми и открытыми в направлении рабочей е зоны экструдера-смесителя пазами, причем в одном конце закрытых пазов выполнены перепускные каналы для сообщения с открытыми пазами, а отверстия для сообщения рабочей зоны с полостью насадки размещены в другом конце закрытых пазов.

1!34373

Изобретение относится к переработке термопластичных полимеров, а более конкретно касается констрикции экструдеров-смесителей, используемых для гомогенизации расплавов полимеров при производстве химических волокон, пленок, профилей и т.д.

Известен экструдер-смеситель, содержащий корпус с выходным отверстием и размещенный в корпусе шнек со 1О смесительной насадкой на конце. Смесительная насадка образует с корпусом кольцевую щель, в которой проходит гомогеиияация материала (I) .

Однако для известной конструкции 15 характерны большая длина насадки и сложность конструкции ее наружной поверхности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 2О к изобретению является экструдерсмеситель для переработки термопластичных материалов, содержащий корпус с выходным отверстием, установленный в корпусе с образованием рабочей зоны шнек с винтовой нарезкой, расположенную на конце шнека смесительную насадку, выполненную по наружной поверхности с цилиндрическим пояском направление витков нарезки которого выбрано обратным направлению винтовой нарезки шнека и диаметр которого равей внутреннему диаметру корпуса, причем по наружной поверхности смесительной насадки выполнены отверстия для сообщения рабочей зоны с полостью смесительной насадки, которая соединена с выходным отверстием корпуса (2) .

Недостатком данного экструдера сг1есителя является невысокая степень гомогенизации материала, поскольку при проходе от рабочей эоны через полость смесительной насадки к выходному отверстию расплав материала не испытывает интенсивных сдвига- 5 ющих усилий и длина пути также является недостаточной для того, чтобы расплав качественно перемещался.

Цель, изобретения — повышение качества смешения за счет интенсифи- о кации процесса гомогенизации.

Поставленная цель достигается тем, что в экструдере-смесителе для переработки термопластичных материалов, содержащем корпус с выходным отверстием, установленный в корпусе с образованием рабочей зоны шнек с винтовой нарезкой, расположенную на конце шнека.смесительную насадку,1 выполненную по наружной поверхности с цилиндрическим пояском, направление витков нарезки которого выбрано обратным направлению винтовой нарезки шнека и диаметр которого равен внутреннему диаметру корпуса, причем по наружной поверхности смесительной насадки выполнены отверстия для сообщения рабочей зоны с полостью смесительной насадки, которая соединена с выходным отверстием корпуса, смесительная насадка выполнена по наружной поверхности с закрытыми и открытыми в направлении рабочей зоны экструдера-смесителя пазами, причем в одном конце закрытых пазов выполнены перепускные каналы для сообщения с открытыми пазами, а отверстия для сообщения рабочей зоны с полостью насадки размещены в дру— гом конце закрытых пазов.

На фиг. I изображен эк1трудерсмес итель, общий вид в разрезе; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2.

Экструдер -смеситель содержит корпус I с выходным отверстиег 2, установленный в корпусе I с образованием рабочей эоны 3 шнек 4 с винтовой нарезкой 5. На конце шнека 4 расположена смесительная насадка 6, выполненная по наружной поверхности с цилиндрическим пояском 7, направление витков нарезки 8 которого выбрано обратным направлению винтовой нарезки 5 шнека 4. Диаметр цилиндрического пояска 7 равен внутреннему диаметру корпуса 1. По наружной поверхности смесительной насадки 6 выполнены отверстия 9 для сообщения рабочей зоны 3 с полостью 10 смесительной насадки 6. Полость IО соеди- нена с выходным отверстием 2 корпуса

1 и в ней может быть установлен статический смеситель Il.

Смесительная насадка 6 выполнена по наружной поверхности в направлении рабочей зоны 3 с открытыми 12 и закрытыми 13 пазами. В одном конце закрытых пазов 13(выполнены перепускные каналы 14 для сообщения с открытыми пазами 12. Отверстия 9 для сообщения рабочей зоны 3 с полостью 10 насадки 6 размещены в другом конце закрытых пазов 13.

Экструдер-смеситель работает следующим образом.

l 134373

Фиг.2

Материал перемещается вдоль корпуса 1 посредством винтовой нарезки, 5 вращающегося шнека 4 в открытые пазы 12 смесительной насадки 6, далее по перепускным каналам 14

5 попадает в закрытые пазы 13.

Поток, перемещающийся по верхней части открытых пазов 12 переходит в нижнюю часть закрытых пазов 13 и наоборот. Переориентированные потоки lp материала движутся в противоположном ,направлении по закрытым пазам 13, выравнивая свой температурный перепад. После этого потоки расплава через одно или несколько отверстий

9 попадают в полость 10 насадки 6.

В перепускных каналах 14 происходит дополнительное смешивание потоков расплава.

Окончательное механическое смешивание потоков осуществляется в полости .10 насадки 6, где может быть установлен статический смеситель 11.

После этого полностью гомогенизированный поток полимера поступает на формование.

Такой путь расплава в совокупности с вращением смесительнай насадки

6 обеспечивает высокую степень гомогениэации как по составу, так и по температурным показателям.

Использование изобретения позволяет улучшить качество изготавливаемого материала; устранить температурный перепад между потоками полимера и за счет интенсификации гомогенизации повысить производительность на 5-10Х.

1) 34373

ФигЗ

Составитель M.Ôèòèñîâà

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Микеш Корректор В.Гирняк

Заказ )00))j)3 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4