Центробежный экструдер для полимеров Советский патент 1980 года по МПК B29F3/12 

1

Изобретение .относится к переработке пластических масс, к устройствам, предназначенным для получения расплава полимера.

Известен червячно-дисковый экструдер для полимеров, содержащий корпус и вертикЕшьно расположенные в нем диск и червяк с приводом вращения 1.

Червячно-дисковый экструдер при производстве профилированных изделий создает достаточное для экструзии давление с высокой пластикацией, диспергацией и гомогенизацией. Недостаток червячно-дискового экструдера состоит в том, что при использовании червячно-дискового экструдера для пластикации и инжекции материсша не используется осевое перемещение червяка, вследствие чего расплав выдавливается под пониженным инжекционным давлением, что неприемлемо, для многих термопластичных материалов.

Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является цен-тробежный экструдер для полимеров, содержащий вертикгшьно расположенный полый плавитель с коническим

участком в нижней части, фильеру для выхода расплава и привод вращения плавителя 2 .

Верхняя коническая часть плавителя выполнена из ферромагнитного материала, нижняя изготовлена из немагнитного материала. Под плавителем по его диаметру с зазором размещены два разнополосных электро10магнита. Нагрев полимерного материала внутри плавителя происходит с помощью образующихся -при его вращении вихревых токов.

В описанном центробежном экструдере наличие сходящихся в районе плавления двух конических поверхностей, одна из которых не участвует в процессе плавления, создает предпосылки к зависанию пере20рабатываемых (особенно волокнистых) материалов, а это соответственно влияет на эффективность процесса плавления и затрудняет отвод уже расплавленного материала.

25

Материал, полученный в таком экструдере, не может быть однородным по составу из-за отсутствия гомогенизирующего устройства, а низкое давление на выходе экструдеpa ограничивает сферу его применения.

Цель изобретения - интенсификация процесса плавления и гомоге-. низации полимеров.

Достигается указанная цель благодаря тому, что центробежный эк струдер для полимеров, содержащий вертикально расположенный полый плавитель с коническим участком в нижней части, фильеру для выхода расплава и привод вращения плавителя, снабжен накопителем расплава, выполненным в виде улитки, на выходе I которой установлена фильера, причем плавитель в верхней части выполнен с продольно располо.т женными по внутренней его поверхности выступами и размещенными на поверхности выступов наклонными дренажными канавками, а в нижней части плавитель выполнен в виде диска с оребрением по.периферийной поверхности и с радиальными каналами, соединяющими полость плавителя с рабочей полостью накопител образованной диском и внутренней поверхностью накопителя. Кроме того плавитель может быть снабжен отсекателями, выполненными в виде многозаходной нарезки, размещенной на торцовых поверхностях диска.

На фиг. 1 изображен экструдер, общий вид в разрезе на фиг. 2 узел I на фиг. 1.

Центробежный зкструдер содержит вертикально расположенный полый плавитель 1 с коническим участком л в нижней части, фильеру 2 для выхода расплава, установленную .на выходе накопителя 3 расплава, выполненного в виде улитки, и привод вращения плавителя (на чертежах не показан). Плавитель 1 в верхней части выполнен с продольно расположенными по внутренней его поверхности выступами 4 и размещенными на поверхности выступов 4 наклонными под углом 45 -90 дренажными канавками 5, соединенными с каналами 6, а в нижней части плавитель 1 выполнен в виде диска с оребрением 7 по периферийной поверхности и с радиальными каналами 8, соединяющими полость/ плавителя с рабочей полостью 5 накопителя 3, образованной диском плавителя 1 и внутренней поверхностью накопителя 3. Плавитель 1 снабжен отсекателями, выполненными в виде, многозаходной нарезки 9 (спирали Архимеда), размещенной на торцовых поверхностях диска плавителя. Плавитель 1 и накопитель 3 расплава оснащены нагревателями 10 и 11 и каналами 12 охлаждения. Наружняя поверхность плавителя 1 и накопителя 3 имеет теплозащитное

покрытие, а внутренняя - антиадгезионное покрытие.

Работает экструдер следующим образом. Подготовленный к переработке материал непрерывно подается в плавитель 1, где под действием центробежных сил прижимается к нагретой его поверхности.Контактирующий слой полимера оплавляется и под действием центробежных сил смещается до встречи с дренажными канавками 5 или каналами б, по которым через каналы 8 подается в рабочую полость накопителя 3, где расплавленнйй полимер увлекаетс оребрением 7 вращающегося диска плавителя 1, гомогенизируется и перемещается к выходу накопителя 3, где под давлением продавливаетс через фильеру 2. Нагрев плавителя 1 и поверхностей, контактирующих с расплавом, производится нагревателями 10 и 11, а охлаждение в зоне работы диска с помощью канала 12. Для предотвращения вытекания полимера между полостью Б накопителя и диском на его торцовой поверхности выполнена многозаходная нарезка 9.

Модель центробежного экструдера была изготовлена опытным производством. Внутренний диаметр плавителя 200 мм, мощность электропривода 2,5 кВт, омическая мощност нагревателя 24 кВт, число оборото 200-3000. При опробовании экструдер перерабатывали полимерные материал 3 виде гранул и отходов чулочного и штапельного производства. Испытани подтвердили работоспособность экструдера.

Данный центробежный экструдер при уменьшенных габаритах является высокопроизводительной машиной, обеспечивающей малое время пребывания полимера в зоне нагрева, тем самым практически исключая опасность термической деструкции. Экструдер обеспечивает переработку отходов полимеров при высокой интенсивности процесса плавления и гомогенизации за счет увеличения активной рабочей поверхности плавителя и наличия диска в нижней части плавителя.

Формула изобретения

1. Центробежный экструдер для полимеров, содержащий вертикально расположенный полый плавитель с коническим участком в нижней части, фильеру для выхода расплава и привод вращения плавителя, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса плавления и гомогенизации полимеров, экструдер снабжен накопителем расплава,выпол