Способ производства гранулированных пластмасс и технологическая линия для его осуществления
Изобретение относится к обработке полимеров, содержащих в виде компонента рецептуры жидкие смазываюцие вещества, и может быть использовано в качестве основного технологического процесса и аппаратурного оформления производства гранулированных пластмасс. Цель - улучшение условий резания и повышение качества г,ранул. Для этого в способе производства гранулированных пластмасс в зону резания подают смазывающее веществ о, входящее хотя бы в один из компонентов рецептуры пластмассы и являющееся поверхносто-активным к материалу режущего элемента .А технологическая линия для производства гранулированных пластмасс снабжена устройством для разделения смеси хладагента и смазывающего вещества по плот-з ности и устройством для подпитки хладагента смазывающим веществом. При работе смесь хладагента и смазывающего вещества с большим содержанием послед-| него подают в зону резания, а с меньшим - в зону охлаждения. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.
СО(ОЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)5 В 29 В 9/00 "«ЖЗИ té Л IVI 1 з
t «s V j .(" . . t ф.-. "т 4-. .Ф.с ю«; (ф
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4469653/05 (22) 01.08.88: (46) 23.04.91. Бюл.. 3х 15. (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт по, разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственной кожи (72) Ю.А. Ццанов, Е„В. Матвиенко, С.Д. Петренко и Ю.В. Погорелов (53) 678 ° 024.2(088,8) (56) Патент ФРГ Р 1273788, кл. В 29 В 9/00, опублик. 1968.
Патент фРГ Р 1454888, кл. 39а i/02, В 29 В 9/00, опублик.
1972. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПЛАСТМАСС И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к обработке полимеров, содержащих в виде компонента рецептуры жидкне смазываюИзобретение относится к обработке полимеров, содержащих в виде компонента рецептуры жидкие смазывающие вещества, и может быть использовано в качестве основного технологического процесса и аппаратурного оформления производства гранулированных пластмасс.
Itåëü изобретения — улучшение условий резания и повышение качества гранул °
На . фиг. 1 представлена функциональная схема массопотоков, поясняю" щая способ;на фиг. 2 вЂ, технологическая линия для производства гранулиро2 цие вещества, и может быть использоваt но в качестве основного техиологического процесса и аппаратурного оформления производства гранулированных пластмасс. Цель — улучшение условий резания и повышение качества гранул.
Для этого в способе производства гранулированных пластмасс в зону резания подают смазывающее вещество, входящее хотя бы в один из компонентов рецептуры пластмассы и являющееся поверхносто-ак-тивным к материалу режущего элемента.А технологическая линия для производства гранулированных пластмасс снабжена устройством для разделения смеси хладагента и смазывающего вещества по плотности и устройством ЛЛя подпитки хлад- агента. смазывающим веществом. При работе смесь хладагента и смазывающего вещества с больпим содержанием последнего подают в зону резания, а с меньшим — в зону охлаждения. 2 с.и. ф-лы, 6 ил. ванных пластмасс, вид сбоку; на фиг.3— то же, вид сверху; на- фиг. 4 - разрез
А-А на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. б — график изменения содержания смазывавшего вещества в гетерогенной смеси в баке по верти1сальной координате.
Способ производства гранулированных пластмасс, содержащих в виде компонента рецептуры жидкое смазывающее вещество, заключающееся в экструзии предварительно обработанного расплава, подаваемого в направлении A в отверстия 1 неподвижной плиты 2 и выходящего. из.отверстий 1 в виде жгутов (не па"
1643155 казаны), разрезания жгутов. на гранулы вращающимся с. частотой и рабочим органом 3, примыкающим .к плите 2, охлаждение гранул в потоке 8 циркулирующего хладагента и отделении гранул от хладагента с получением товарного продукта, отбираемого в направлении В.
В зону резания при этом подают смазывающее вещество, входящее хотя 1ð бы в один из компонентов рецептуры пластмассы и являюцееся поверхностноактивным к материалу режущего элемент а.
Для получения смазывающего вещества15 в хладагент вводят хотя бы один из компонентов рецептуры пластмассы, образуют при помощи циркуляции хладагента гетерогенную смесь 4 хладагента и смазываюц!его вещества, за счет. разности их плотностей создают в вертикальном направлении градиен содержания вещества в.,смеси, т.е. осуще,ствляют непрерывное разделение сме-! си по плотности (зона высотой Н на 25 аиг.1), производят отбор разделенной по плотности смеси с образованием цвух отдельных потоков, направляя поток Г с большим содержанием смазываюего вещества в зону резания, т.е. 3р место 5 примыкания рабочего opraа 3 к неподвижной плите 2, и производя подачу потока Д с меньшим содержанием смазывающего вещества в зону
6 охпахсцения. При подаче потока Г, обогащенного смазующим веществом, в зону резания. последнее за счет своей поверхностной активности к материалам рабочего органа и неподвижной плиты образует тонкий слой смазки на их взаимно трущихся поверхностях и уменьшает износ как рабочего органа, так и неподвижной плиты, ОдновременНо тонкий слой смазующего вещества налипает и на нарезаемые гранулы, что устраняет их комкование при переработке пластмасс, обладающих повышенной слипаемостью.
Нарезаемые вращающимся органом гранулы подхватываются потоком Д в зоне 6 охлаждения. Одновременно B эту зону из зоны резания подают поток Г, оба потока соединяются и начинают перемешиваться, образуя пульпу, насыщенную охлащценными гранулами которая .в ви де общего потока Е гетерогенной смеси хладагента, смаазывающего вещества и гранул поступает на отделение смеси от. гранул. Охлажденные гранулы в виде товарного продукта отбирают направлении В и направляют на складирование, а гетерогенная смесь, отделенная от гранул, образует поток Ж, который подают на разделение по плотности,.происходящее под действием массовых сил. Далее цикл циркуляции с образованием гетерогенной смеси, с образованием и соединением двух потоков с различным содержанием смазывающего вещества, смазкой пары трения рабочий орган - неподвижная плита и нарезаемых гранул, охлаждением, транспортировкой гранул и разделением смеси по плотности повторяется, Технологическая линия для производства гранулированных пластмасс, садер;жащих в виде .компонента рецептуры
1 ,жидкое смазывающее ве :,тво,о, содержит ! средство 7 .экструзии расплава пластмассы (например, экструдер или шесте ренчатый насос), прикрепленную к средству 7 неподвижную плиту 2 с отверстиями 1 для йормования жгутов из расплава пластмассы, прикрепленной к плите гранулятор, имеюц!ий корпус 8 и рабочий орган 3, установленный в полости
9 с зоной 6 охлаждения корпуса 8 с возможностью врацения. Рабочий орган
3 может быть выполнен, например, в виде ножей 10 (не показаны), соединенных через промежуточные детали с приводом 11 вращения. Линия снабжена устройством в виде бака 12 для разделения смеси хладагента и смазывающего вещества по плотности и устройством в виде емкости 13 для подпитки хладагента смазывающим вец!еством. Бак 12, емкость
13 и устройство для циркуляции смеси хладагента и смазывающего вещества через полость 9 корпуса 8 соединены между собой системой трубопроводов.
Всасывающий участок 14 устройства циркуляции сообц!ен с нижней частью полости 15 бака 12 и через трубопровод 16, рабочий объем насоса 17 и трубопровод 18 с полостью 9 корпуса 8 гранулятора, а зона 19 полости 15 бака 12. смещенная в вертикальном направлении на высоту Н по отношению к всасываюц!ему участку 14, через трубопровод 20, рабочий объем насоса 21, установленного ниже корпуса гранулятора, и трубопровод 22 сообщен с входным сечением 23 трубопровода 24, пропущенного через полость 9 корпуса
8. При этом выходное сечение 25 трубопровода 24 расположено против места
5 примыкания рабочего органа 3 к неподвижной плите 2. Полость 15 бака 12 дополнительно через подпиточный трубопровод 26 и запорный вентиль 27 саобцена с полостью емкости 13 для смаэываюцего вецества, а в полости
15 между местом расположения всасывающего участка 14 с зоной 19 полости
15 бака 12 установлена разделяющая перегородка 28.
Сливная магистраль устройства для циркуляции содержит трубопровод 29, сообщаюций полость 9 корпуса 8 с рабочим объемом устройства 30 для отбора 15 товарного продукта,. в качестве которого, например, может быть использовано вибросита, и трубопровод 31,сообцаюций рабочий объем устройства 31 с верхней частью полости 15 бака 12. 20
Технологическая линия для производства гранулированннх пластмасс работает следуюцим образом.
Расплав пластмассы, предварительно подготовленный средством 7 экструзии, подается на вход отверстий неподвижной плиты 2 и выходит из от- . верстий в виде непрерывно фармуемых жгутов (He изображены), разрезаемых на гранулы вращающимся рабочим арга- 30 ном 3, установленным в полости 9 корпуса 8 гранулятара и соединенным с приводом 1" врацения. Разрезанные ,гранулы под действием рабочего органа 3 отбрасываются в зону 6 охлаждения корпуса 8, подхватываются подаваемой в зону охлаждения жидкостью и уносятся вместе с ней за пределы полости 9 через трубопровод 29. сообщенный с рабочим объемом устройства 4р
30. в котором происходит отбор товар— ного продукта.
Для первоначального образования смеси в полость 15 бака 12 подают хладагент и через падлиточный труба- 45 провод 26 и запорный вентиль 27 добавляют в требуюцемся соотношении из полости емкости 13 смазуюцее вещество.
Отбор образовавшейся гетерогенной смеси иэ полости бака 12 производят с образованием двух отдельных потоков, содержацих различную концентрацию вецества. Для этого отделенную от товарного продукта в устройстве 30 гетерогенную смесь хладоагента и вещества (поток Ж на 4иг. 5) подают в верхнюю часть полости бака 15. При перемещении смеси в направлении к всасываю5
6 щему участку 14 устройства циркуляции происходит ее частичное разделение па плотности с образованием па текуцей высоте h бака градиента содержания вецества в смеси. Смесь с меньшим содержанием вещества через всасывающий участок 14 в виде потока Д через трубопровод 16, рабочий объем насоса
17 и трубопровод 18 подают в зону 6 охлаждения полости 9 корпуса 8. Смесь с большим содержанием вещества в виде потока Г через зону 19, трубопровод 20, рабочий .объем насоса 21 и трубопровод 24 подают ва входное сечение 23 трубопровода 24, пропускают посредствам этого трубопровода через полость 9 корпуса 8, минуя зону охлаждения 6, и через выходное сечение 25 трубопровода 24 направляют непосредственно в место 5 примыкания рабочего органа 3 к неподвижной плите 2, т.е. в зону резания гранул.
Падала в зону резания потока смеси, обогащенного смазующим вецеством, уменьшает износ рабочего органа и плиты,,повышает стабильность процесса -резания и параметров производственного процесса, увеличивает производительность процесса, а также повышает качество гранул.
Соединение двух потоков в единый поток происходит в зоне охлаждения с повторением описанного выше цикла отделения товарного продукта и образования гетерогенной смеси.
Конструкция технологической линии обеспечивает восстановление потерь смазуюцега вещества, которое частично уносится с товарным продуктом, путем подпитки полости бака веществом, подаваемнм, как и при первичном образовании смеси, из емкости 13, а установка в баке разделяющей перегородки 28 исключает непосредственное поступление без разделения па плотности гетерогенной смеси, подаваемой в бак из рабочега объема устройства 30. ва всаснваюций участок 14 устройства циркуляции, увеличивает градиент содержания вещества в смеси по высоте бака, дополнительно увеличивает содержание вецества в смеси, подаваемой в зону
Е резания с целью уменьшения износа пары трения рабочий орган — неподвижная плита и стабилизирует параметры процесса резания с повышением качества гранул, также за счет устранения их
1643155
2. Технологическая линия для производства гранулированных пластмасс, содержащих в виде компонента рецептуры жидкое смазывающее вещество, включающая средство экструзии расплава пластмассы через отверстия неподвижной плиты, пристыкованный к плите гранулятор с рабочим органом и систему трубопроводов для подачи хладагента в зону резания и зону охлаждения, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий резания и повышения стабильности процесса производства гранул, линия снабжена устройством для разделения смеси хладагента и смазывающего вещества по
1 плотности и устройством для подпитки хладагента смазывающим веществом . слипания. При этом расположение насоса 21 ниже корпуса гранулятора созда-. ет условия для бесперебойной подачи потока, обогащенного пмазующим веществом, в зону резания.
Изобретение позволяет также достичь того, что суммарная интенсивность изнашивания рабочего органа и непЬдвижной плиты уменьшается в среднем 10 в семь раз при подаче в зону резания гетерогенной смеси 85Х вазелинового масла и 15 воды по сравнению с интенсивностью изнашивания нри подаче в зону резания воды и в десять раз при 15 подаче в зону чистого вазелинового масла, наличие тонкого слоя вазелинового масла (или другого смазывающего вещества класса жидких стабилизаторов или пластификаторов, входящих в виде 2р компонент в рецептуру пластмасс) на поверхности гранул исключает их сваривание по полимерной составляющей в процессе их гранулирования и не при- водит к обычному слипанию (комкова- 25 нию) гранул. Следствием наличия этого слоя является незначительное уменьшение сыпучести гранул, не имеющее значение для их переработки экструзионным методом. При увеличении продолжи- Зр тельности хранения таких гранул их сыпучесть повышается за счет диффузии стабилизаторов и пластификаторов с поверхности гранул в их глубину.
Наличие на поверхности гранул слоя жидкого смазывающего вещества, являющегося по отношеиию к полимерной матрице стабилизатором или пластификатором и обладающего совместимостью с полимерной матрицеи, не влияет на ка- 4р чество получаемых изделий. При этом суммарная масса смазывающего вещества, находящегося внутри гранул и на их поверхности, должна соответствовать мас45 се этого вещества, регламентированной принятой рецептурой данной пластмассы.
Формула изобретения
1. Способ производства гранулированных пластмасс, содержащих в виде компонента рецептуры жидкое смазывающее вещество, заключающийся в том, что пластмассу экструдируют в виде жгутов из отверстий неподвижной плиты, разрезают жгуты на гранулы вращающимся рабочим органом,. примыкающим к плите, охлавдают гранулы в потоке циркулирующего хладагента и отделяют хладагент от гранул, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью .улучшения условий резания и IIQBbHHeHHH стабильности процесса производства гранул, в зону резания подают смазывающее вещество, входящее хотя бы в один из компонентов рецептуры пластмассы и являющееся поверхностно-активным к материалу режущего элемента.
16А3155
21 И 19 Ю 19И17
) 1643155
1643155
28 (6 фиг.5
1
/,2 ь
%з р л оь
06 а и ю еа ьа юа
Го0ерэкаиие базединв8ого naca, Составитель А. Коноводов Техред С.Мигунова Корректор М. Пожо Редактор H. Лазаренко Заказ 1199 Тираж 387 Подписное В}КИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,.101
