Экструдер для переработки полимерных материалов

 

Использование: переработка полимеров в изделия в химическом и полимерном машиностроении Сущность изобретения: в экструдере по наружной поверхности неподвижного диска выполнена винтовая нарезка для подачи материала из выходной части зоны гомогенизации в рабочую зону Канал для выхода расплава неподвижного диска размещен по его продольной оси и выполнен сквозным. Сквозные отверстия вращающегося диска размещены в области последнего витка винтовой нарезки неподвижного диска Они сообщают выход зоны гомогенизации с началом зоны пластикации . При этом соотношении проходных сечений сквозных отверстий и выходной части зоны гомогенизации выбрано в пределах от 1/3 до 1/2 1 на

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

t ) (23).5017685/05 (22) 20.1291 (4В) 30.11.9Э Бюл NQ 43-44 (75) Думенко В.Б; Зайцев ВЛ„Зелинский О.Е; Микуленок ИО„Тыгипко МД (73) Производственно-коммерческая фирма "ПолиЭк (54) ЭКСТРУДЕР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРН61Х МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: переработка полимеров в изделия в химическом и полимерном машиностроении. Сущность изобретения: в экструдере по на(в) RU (и) 2ОО3466 СХ (51) 5 ВЙ9С47 52 ружной поверхности неподвижного диска выполнена винтовая нарезка для подачи материала из выходной части зоны гомогенизации в рабочую зону.

Канал для выхода расплава неподвижного диска размещен по его. продольной оси и выполнен сквозным. Сквозные отверстия вращающегося диска размещены в области последнего витка винтовой нарезки неподвижного диска. Они сообщают выход зоны гомогенизации с началом зоны пластинации. При этом соотношении проходных сечений сквозных отверстий и выходной части зоны гомогенизации выбрано в пределах от 1/3 до 1/2. 1 ил.

2003466

3 4

Изобретение относится к переработке Недостатком данного экструдера являетполимерных материалов в изделия, в частно- ся также ограниченная смесительная способсти к конструкциям дисковых экструдеров. 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-: 10 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- (более25 МПа) резко падает производительщий снабженный загрузочным и выходным 15. ность машины. отверстиями корпус, в котором расположен. Целью изобретения является повыше-: . полый вращающийся диск, имеющий снаб-: ние качества изделий путем. интенсификаженную винтовой нарезкой гранспортирую- ..ции перемешивания;:и стабилизации щую зону и рабочую зону, смещенную в напорной характеристики экструдера. осевом направлении диска в сторону выход- 20 . Поставленная цель достигается тем, что ного Отверстия; а также вторую рабочую зо- в экструдере для переработки лолимерных ну, образованную стенками полости материалов, содержащем корпуссзагрузоч-,. вижного диска для сообщения выхода зоны в корпусе вращаюшийся диск, выполненный с цилиндрической полостью со стороны выход- гомогенизации с началом зоны пластиканого отверстия и имеющий зоны транспорти- ции, при этом -соотношение проходных сероаания, пластикации и гомогенизации, 50. чений сквозныхотверстийи выходнойчасти неподвижный диск, закрепленный на карпу- зоны гомогенизации выбрано в пределах от . се и расположенный коакслально в цилинд- 1/3 до 1/2.

Отличительными признаками изобретерической полости сращающегося диска с образованием рабочей зоны с его торцовой ния являются; выполнение по наружной поповерхностью, причем во вращающемсяди- 55 верхности неподвижного диска винтовой сне выполнены сквозные отверстия для про-, нарезки для подачи материала из выходной хода материала и сообщения рабочей эоны части зоны гомогенизации в рабочую зону; г. началом зоны ппастикации,а в неподвиж- размещение канала дпя выхода расплава ном диске выполнен канал дпя 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 сообщается ный в . корпусе. вращающийся диск, своим входом с транспортирующей зоной.25 выполненный с цилиндрической полостью вращающегося диска, а выходом — с выход- со. стороны: выходного.отверстия и имеюным отверстием корпуса экструдера (1),, щий зоны транспортирования, пластикацйи .

Недостатком укаэанной- конструкции и гомогенизации, неподвижный диск, заявляется невысокая смесительная способ- крепленный на корпусе и расположенный ность, |то обусловлено наличием двух прак- 30 коаксиально в цилиндрической полости вра

TM÷îñêë независимых -друг ат друга.. щающегося диска с образованием рабочей параллельных дисковых зазоров, Потоки. на зоны с ег6 торцовой поверхностью, причем выходе из обоих рабочих зазоров не успева- . во вращающемся диске выполнены сквоз,ат аффективно смещаться, таким. образом.. ные отверстия для прохода материала и соданный экструдер не обеспечивает эффек- 35 общения рабочей. зоны с началом зоны тивного и интенсивного смещения распла-. пластикации, а в неподвижном диске выполва, что спи>кает качество изделия; Кроме нен канал для выхода расплава, согласно тога,описайная конструкция неможетобес- изобретению по.наружной поверхности не.печить стабильной напорной характеристи- подвижного диска выполнена винтовая наки, 470 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 неподвижного ности к и-..обретению является дисковый экс- диска размещен по его продольной оси и трудер для переработки полимерных . - выполнен сквозным, а сквозные отверстия материалов, содер>кащий корпус с загрузоч- 45 вращающегося диска размещены в области ными.выходнымотверстиями,установленный последнего 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 соотноше- 5 ния проходнйх сечений сквозных отверстий и выходной части зоны гомогенизации в стия 10 вращающегося диска 4, воэвращаетпределах от 1/3 до 1/2.

- Конструкция предлагаемого экструдера ся в начало эоны пластикации и гомогенизации, где, смешиваясь с поступа10 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 ТО, также увеличивается . (возрастает циркуляция расплава). Среднее время 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 20 тивление.головки снижается, т,е. имеет мечения отверстий 10 задается (варьируя диа25 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- 30 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 чис35. тых полимеров, с целью обеспечения темпевинтовой нарезкой 7 по наружной поверхности и образующий рабочую зону 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 эоны плаетикации по- приводит к нестабильной напорной. хараксредством 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 9 вращающегося диска 4, образует постепен- .55 но уплотняющуюся "пробку" и; продвигаясь к дискам 4 и 5, начинает плавиться,.B.çîíå

Ф 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 СССР

f4 299133, кл. В 29 С 47/52, 1984.

2. Авторское свидетельство СССР

hb 1171347, кл. В 29 С 47/52, 1985.

2003466

Формула изобретения зоны пластикации. а в. неподвижном диске выполнен канал для выхода расплава, отличающийся тем, что по наружной поверхMME P HbtX MATE PMAJtOB содержащий ности неподвижного диска выполнена коРпУс с загрузочным и выходным отвер-, винтовая нарезка для подачи материала из стиями, установле ный в корпусе вращаю выходной части зоны гомогенизации в ращийсЯ Диск, выполненный с бочую зону, канал для выхода расплава неЦилинДрической полостью со стороны вы- подвижного. диска размещен по его ходного отверстиЯ и имеюЩий зоны транс- продольнОй оси и выполнен сквозным, а поРтированиЯ ""астика"и" " 10 сквозные отверстия вращающегося диска; гомогенизации,. неподвижный диск, за- размещены в области последнего витка крепленный на корпусе и Расположенный винтовой нарезки неподвижногрдискадля коаксиально в ци индри еской полости сообщения выхода зоны гомогенизации с вращающегося диска с образованием pa - началом зоны пластикации, при этом соогбочей зоны с его тоРцевой поверхностью, 15 ношение проходных сечбний сквозных отпРичем ВО вращающемсЯ диске выполнены Верстий и выходной части зоны сквозные отвеРс иЯ длЯ прохода материа- гомогенизации выбрано в пределах от 1/3 ла и сообщениЯ Рабочей зоны с началом о1/2

Составитель . И, Микуленок

Редактор Т. Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор Н, Кешеля

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., 4/5

Заказ 3297

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, t01