Способ измельчения эластомеров



Способ измельчения эластомеров
Способ измельчения эластомеров
Способ измельчения эластомеров
Способ измельчения эластомеров
Способ измельчения эластомеров
Способ измельчения эластомеров
Способ измельчения эластомеров
Способ измельчения эластомеров
Способ измельчения эластомеров

 


Владельцы патента RU 2510869:

Некрытый Максим Владимирович (RU)

Изобретение относится к методам переработки и утилизации отходов производства и потребления эластомеров, в том числе и резиносодержащих изделий, например, изношенных пневматических шин, конвейерных лент, отходов производства резинотехнических изделий и т.п. Способ измельчения эластомеров включает объемное сжатие измельчаемого материала. Объемное сжатие происходит до момента продавливания материала в отверстия рабочей поверхности и создания в зонах контакта материала с кромками отверстий напряжений, близких к началу разрушения материала, после чего к нему прилагается дополнительное усилие, не совпадающее с направлением усилия, вызывающего объемное сжатие. Изобретение обеспечивает повышение выхода готовой продукции при снижении энергозатарат. 9 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к методам переработки и утилизации отходов производства и потребления эластомеров, в том числе и резиносодержащих изделий, например, пневматических шин, конвейерных лент, отходов производства резинотехнических изделий и может быть использован для создания оборудования для их измельчения.

Известен способ измельчения эластомеров при низких температурах, при котором сначала их охлаждают до температуры охрупчивания, после чего разрушают механическим воздействием (патент Великобритании № 1438278, B2A, 1973).

Измельчение при низких температурах не позволяет получить полное отделение резины от армирующих элементов, кроме того, связано с большими энергозатратами на получение хладагента, и требует усложнения конструкции оборудования, поверхность получаемых элементов остекловывается, что является существенным недостатком при последующем использовании.

Известен также бародеструкционный способ измельчения, основанный на псевдосжижении эластомера в условиях интенсивного объемного сжатия.

Измельчаемый материал загружается в рабочую полость контейнера, туда же вводится уплотнительный плунжер. Под действием усилия, развиваемого прессом, в контейнере повышается давление до критического значения 100…1000 МПа. При этом давлении происходит ожижение резины, она начинает течь и продавливаться через отверстия матрицы.

Низкая эффективность данного способа обусловлена прерывистостью процесса, высоким энергопотреблением, необходимостью извлечения брикета металлокорда и чисткой матрицы. Отверстия матрицы закупориваются элементами металлокорда, проходное сечение отверстий матрицы уменьшается, требуется значительное увеличение рабочего давления при последующей прессовке и дополнительные приспособления для отделения брикета и чистки матрицы (Патент RU 2225788 C1, 2004).

Данный способ выбираем в качестве прототипа.

Целью настоящего изобретения является создание способа измельчения эластомеров и резиносодержащих изделий, в частности армированных, позволяющего: регулировать размеры получаемой крошки в процессе измельчения, избежать слипания измельчаемого материала с элементами корда, снизить нагрев измельчаемого материала и рабочих органов, получать крошку однородную по геометрическим размерам, обеспечить непрерывность процесса, а также снизить энергозатраты.

Главным отличием предлагаемого способа от прототипа является то, что сила Pz (фиг.1) вызывает объемное сжатие измельчаемого материала, посредством подающего устройства 1, только до момента продавливания его в отверстия рабочей поверхности 3 с усилием, близким к началу разрушения по кромкам отверстий, а к измельчаемому материалу 2 дополнительно прилагается несовпадающее с Pz по направлению усилие Py (например, за счет разности скоростей перемещения рабочей поверхности и измельчаемого материала V1 и V2), при этом происходит захват и вырывание элементов материала по кромкам отверстий рабочей поверхности.

Поскольку в существующей литературе не встречается описание предлагаемого способа, либо устройств его реализующих, можно считать доказанным то, что он соответствует критерию изобретательская новизна.

Для оценки эффективности предлагаемого способа по сравнению с прототипом были проведены эксперименты, направленные на выявление технологических характеристик измельчения. Результаты приведены в табл.1. Работа по измельчению при бародеструкционном способе значительно выше, также выше прилагаемые усилия, нет возможности регулировать размеры получаемой крошки, за счет высокого давления происходит дополнительное слипание элементов корда с измельчаемым материалом, что затрудняет их дальнейшее разделение.

Таблица 1
Диаметр отверстий рабочего органа, мм Бародеструкционный способ Предлагаемый способ
Усилие продавливания, 103, кг Работа, Дж Размер крошки, мм Толщина отделяемого элемента, мм Суммарное усилие, кг Работа, Дж
8 22,25 35,6 9 1 552 2,37
2,2 737 1,40
2,7 898 1,44
3,2 1224 1,59
3,5 1590 1,91
5 23,32 37,3 7 1 776 3,34
2 980 2,06
2,5 1306 2,22
2,8 1673 2,51
3 24,02 38,4 6 1 1044 4,48
1,6 1388 3,75
1,9 1755 3,86

Предлагаемый способ измельчения может быть реализован схемами, отображенными на фиг.2…7, где 1 - подающее устройство, 2 - измельчаемый эластомер, 3 - рабочий орган, имеющий рабочую поверхность с отверстиями. Причем величина усилия, необходимого для объемного сжатия материала, определяется отношением толщины материала к расстоянию между рабочими органами, а разность скоростей вращения рабочих органов ω1, ω2 создает дополнительное усилие для разделения материала.

Схемы фиг.6 и фиг.7 позволяют измельчать целиком покрышки с тканевым кордом, причем усилие для объемного сжатия может создаваться любым из известных способов, например плунжером или шнеком, а дополнительное усилие - перемещением рабочей поверхности и (или) камеры с измельчаемым материалом относительно друг друга.

С целью создания благоприятных условий разделения и уменьшения необходимых для этого усилий отверстия на рабочих поверхностях могут иметь форму, отличную от цилиндрической, например коническую, призматическую, ступенчатую и т.п. (фиг.8), а в плане, отличную от окружности, например овальную, треугольную, четырехугольную и др.

Существует возможность выполнения составных рабочих инструментов, при этом изготавливают бандаж из износостойкой быстрорежущей стали 4, который совмещают с корпусом из углеродистой стали 5 (фиг.9).

Способ измельчения эластомеров, в частности армированных, включающий объемное сжатие измельчаемого материала, отличающийся тем, что объемное сжатие происходит до момента продавливания материала в отверстия рабочей поверхности и создания в зонах контакта материала с кромками отверстий напряжений, близких к началу разрушения материала, после чего к нему прилагается дополнительное усилие, не совпадающее с направлением усилия, вызывающего объемное сжатие.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области строительства и направлено на получение полимерного профиля для оконных и дверных блоков. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение бактерицидных свойств всего профиля, сохраняющихся на протяжении всей эксплуатации профиля.

Изобретение относится к области строительства и направлено на получение полимерного профиля для оконных и дверных блоков с устойчивыми антибактериальными свойствами.
Изобретение относится к экологически безопасному получению резиновой смеси и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности. .

Изобретение относится к способу и устройству для формования литьем под давлением термопластического полимера. .

Изобретение относится к способу и устройству для обработки полимерного материала. .

Изобретение относится к получению мелкозернистого полиариленэфиркетона, используемого для нанесения на металлические и керамические предметы и получения композитов.
Изобретение относится к области переработки полимерных материалов и может быть использовано для получения высокодисперсного материала на основе резиновой крошки и термопластов, пригодного для изготовления различного рода материалов, в том числе гидроизоляционных, шумозащитных и спортивных покрытий.

Изобретение относится к области измельчения материалов, а именно к устройствам для получения дисперсного полимерного материала, и может быть использовано для измельчения природных и синтетических полимерных материалов.

Изобретение относится к устройству для подготовки полимерного материала к вторичной переработке. .

Изобретение относится к устройству для подготовки полимерного материала, преимущественно термопласта, к вторичной переработке. .

Группа изобретений относится к способу изготовления безосновного декоративного поверхностного покрытия с имитирующим рельеф рисунком, содержащего неоднородную композицию из неспекшихся отдельных окрашенных частиц (9, 10) на основе полимера, к безосновному декоративному поверхностному покрытию с имитирующим рельеф рисунком и к безосновному декоративному поверхностному покрытию, полученному способом по изобретению. При этом композиция из неспекшихся отдельных окрашенных частиц (9, 10) на основе полимера, полученных измельчением листа на основе полимера и неравномерно распределенных в по существу прозрачной или полупрозрачной полимерной матрице 12, в основном окружающей указанные частицы. На последние наносят по существу не содержащий красителей и наполнителей порошок на основе полимеров. Технический результат, достигаемый при использовании способа по изобретению для получения безосновного декоративного поверхностного покрытия с имитирующим рельеф рисунком, заключается в создании впечатления рельефной поверхности, несмотря на однородность своей общей толщины покрытия. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл., 4 пр.
Изобретение относится к полиэтиленовой композиции, предназначенной для получения трудногорючих конструкционных материалов общетехнического и инженерно-технического назначения. Композиция содержит полиэтилен высокой плотности и наполнитель с размерами частиц 0,145-0,315 мм и в количестве 30-50 мас.ч. на 100 мас.ч. полиэтилена. При этом наполнитель представляет собой смесь измельченного базальта и измельченной базальтовой ваты. Полученные композиции обладают повышенными выходом коксового остатка при 600°C, теплостойкостью по Вика, температурой начала деструкции, ударной вязкостью, прочностью при изгибе, а также высокой потерей массы при горении. 1 табл., 5 пр.
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для получения композиционного материала из органических твердых бытовых отходов. Согласно способу получения композиционного материала из отходов органические отходы и пластик подвергают измельчению, перемешиванию и термической обработке с получением однородной массы, затем подвергают полученную массу воздействию повышенного давления и повышенной температуры и осуществляют формование полученного материала. В качестве органических отходов и пластика используют органическую часть твердых бытовых отходов (ТБО) с содержанием влаги до 50%. Измельчение, перемешивание и термическую обработку отходов проводят одновременно в пре-реакторе, в котором также осуществляют испарение влаги. Оттвод влаги из пре-реактора и гранулирование массы осуществляют при температуре 60-180°C, полученной за счет трения механических элементов пре-реактора и массы. Воздействие на гранулированную массу повышенной температуры и повышенного давления и формование полученного материала осуществляют с помощью экструдера, оборудованного нагревателем. Изобретение обеспечивает переработку влажных отходов. 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к устройству для предварительной обработки и последующей транспортировки или пластифицирования полимеров. Устройство содержит бункер с установленным в нем с возможностью вращения вокруг оси смесительным и/или измельчающим инструментом. В боковой стенке бункера выполнено отверстие, через которое выгружается полимерный материал, и предусмотрен многошнековый транспортер, по меньшей мере, с двумя вращающимися в корпусе шнеками. Воображаемое продолжение продольной оси транспортера проходит против направления транспортировки мимо оси вращения. Продольная ось ближайшего к бункеру шнека со стороны выхода смещена на расстояние от параллельной продольной оси радиали. Шнеки выполнены синхронного по отношению друг к другу действия. Изобретение обеспечивает повышение производительности переработки материалов. 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для предварительной обработки и последующей транспортировки или пластификации полимеров. Устройство содержит бункер с установленным в нем с возможностью вращения вокруг оси смесительным и/или измельчающим инструментом. В боковой стенке бункера выполнено отверстие, через которое выгружается полимерный материал, и предусмотрен транспортер с вращающимся в корпусе шнеком. Воображаемое продолжение продольной оси транспортера проходит против направления транспортировки транспортера мимо оси вращения. Продольная ось со стороны выхода смещена на расстояние от параллельной продольной оси радиали. Отношение L/D шнека ≥7, при этом компрессионная зона шнека начинается только от отрезка (A), составляющего более чем 1,5-кратное значение диаметра (d) шнека. Изобретение обеспечивает повышение производительности переработки материалов. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству для предварительной обработки и последующих транспортировки и пластификации полимеров. Устройство содержит бункер с вращающимся вокруг оси смесительным и/или измельчающим инструментом. В боковой стенке бункера выполнено отверстие, через которое выгружается полимерный материал. Предусмотрен транспортер с вращающимся в корпусе шнеком. Корпус разделен на две камеры, из которых передняя камера имеет питающее отверстие, а задняя камера по меньшей мере одно обезгаживающее отверстие для удаления газов и выходное отверстие. Обе камеры сообщены между собой каналом, в котором расположен фильтр для расплава. Воображаемое продолжение продольной оси транспортера проходит против направления транспортировки транспортера мимо оси вращения. Продольная ось со стороны выхода смещена на расстояние от радиали бункера, которая параллельна продольной оси. Длина (L) шнека в передней камере составляет 10-40-кратное, а расстояние от входа канала в заднюю камеру до обезгаживающего отверстия - 1,5-15-кратное номинального диаметра (d) шнека. Изобретение обеспечивает повышение производительности переработки материалов. 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройству для предварительной обработки и последующей транспортировки или пластификации полимеров. Устройство содержит бункер с установленным в нем с возможностью вращения вокруг оси смесительным и/или измельчающим инструментом. В боковой стенке бункера выполнено отверстие, через которое выгружается полимерный материал. Предусмотрен транспортер с вращающимся в корпусе шнеком. Воображаемое продолжение продольной оси транспортера проходит против направления транспортировки транспортера мимо оси вращения. Продольная ось со стороны выхода смещена на расстояние от параллельной продольной оси радиали. Отношение L/D шнека ≥ 7. Угол (γ) установки радиально крайнего, ближайшего ко дну смесительного и/или измельчающего инструмента отвечает отношению γ=k*d+К, где d - диаметр шнека в мм, К - коэффициент в диапазоне 15-35, k - коэффициент в диапазоне 0,08-0,2. Изобретение обеспечивает повышение производительности переработки материалов. 21 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для предварительной обработки и последующей транспортировки или пластифицирования полимеров. Устройство содержит бункер (1) с установленным в нем с возможностью вращения вокруг оси (10) смесительным и/или измельчающим инструментом (3), причем в боковой стенке (9) бункера (1) выполнено отверстие (8), через которое выгружается полимерный материал, и предусмотрен транспортер (5) с вращающимся в корпусе (16) шнеком (6). Воображаемое продолжение продольной оси (15) транспортера (5) проходит против направления (17) транспортировки транспортера (5) мимо оси вращения (10). Продольная ось (15) со стороны выхода смещена на расстояние (18) от параллельной продольной оси (15) радиальной линии (11). Радиальное расстояние (mb) инструмента до внутренней поверхности боковой стенки (9) бункера (1) составляет 15-120 мм и отвечает отношению mb=k·DB, где DB - внутренний диаметр бункера (1), мм, а k - постоянная в диапазоне 0,006-0,16. Технический результат, достигаемый при использовании устройства по изобретению, заключается в том, чтобы обеспечить затягивание шнеком без проблем восприимчивых или полосообразных материалов для переработки или обработки при высоком качестве. 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройству для предварительной обработки и последующей транспортировки или пластификации полимеров. Устройство содержит бункер (1) с установленным в нем с возможностью вращения вокруг оси (10) смесительным и/или измельчающим инструментом (3), причем в боковой стенке (9) бункера (1) выполнено отверстие (8), через которое выгружается полимерный материал, а также предусмотрен транспортер (5) с вращающимся в корпусе (16) шнеком (6). Воображаемое продолжение продольной оси (15) транспортера (5) проходит против направления (17) транспортировки транспортера (5) мимо оси (10) вращения. Продольная ось (15) со стороны выхода смещена на расстояние (18) от параллельной продольной оси (15) радиальной линии (11). Активный объем (SV) бункера (1) находится в следующем отношении к загрузочному объему (BV) бункера или режущего уплотнителя (1): V=SV/BV, где 4≤V≤30. Активный объем (SV) бункера определяется по формуле (I), где D - внутренний диаметр бункера (1), причем загрузочный объем (BV) определяется по формуле (II), B V = D 2 π 4 H , где H- высота питающего отверстия (80). Технический результат, достигаемый при использовании устройства по изобретению, заключается в том, чтобы обеспечить затягивания шнеком восприимчивых или полосовидных материалов для переработки или обработки их при высоком качестве. 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройству для предварительной обработки и последующей транспортировки или пластификации полимеров. Устройство содержит бункер (1) с установленным в нем с возможностью вращения вокруг оси (10) смесительным и/или измельчающим инструментом (3), причем в боковой стенке (9) бункера (1) выполнено отверстие (8), через которое выгружается полимерный материал, причем предусмотрен транспортер (5) с вращающимся в корпусе (16) шнеком (6). Воображаемое продолжение продольной оси (15) транспортера (5) проходит против направления (17) транспортировки транспортера (5) мимо оси вращения (10). Продольная ось (15) со стороны выхода смещена на расстояние (18) от параллельной продольной оси (15) радиальной линии (11) бункера. На непосредственно примыкающем к питающему отверстию (80) в направлении (17) транспортировки участке (105) стенки корпуса (16), полностью окружающем шнек (6), выполнен карман (100), который проходит в направлении (17) транспортировки от лежащего вниз по потоку края (20′) питающего отверстия (80) по длине (L) 0,8 d≤L≤9 d, где d - наружный диаметр или диаметр образующей шнека (6) на участке (105) стенки. Технический результат, достигаемый при использовании устройства по изобретению, заключается в том, что могут без проблем затягиваться шнеком восприимчивые или полосовидные материалы и будут перерабатываться или обрабатываться при высоком качестве. 28 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх