一种连续混炼设备制造技术

一种连续混炼设备，原料输送装置将原料喂入双转子的塑炼加料段是大导程螺纹的连续塑炼装置，连续塑炼装置挤出的塑炼片材经片材加料控制装置输入连续混炼装置，固体配合剂经配合剂加料控制装置与塑炼片材一起由同一个混炼喂料口输入连续混炼装置；片材加料控制装置和配合剂加料控制装置连接设备控制系统。块状橡胶、塑料和合成树脂等高分子材料的原料无需进行前期处理，直接投入连续塑炼装置连续塑炼，塑炼片材经连续混炼装置混炼，实现了连续加料、卸料。连续混炼设备的辅助设备少，生产设备投资小、能耗低和效率高，混炼质量高。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于高分子材料(包括橡胶、塑料及合成树脂)连续加工成型的设备， 具体的讲是一种连续混炼设备。
技术介绍
我国是高分子材料特别是橡胶的生产、消费大国。实现高效率、低耗能、大规模生产高质量高分子材料制品是我国现阶段亟待解决的重要问题。目前，我国普遍使用的混炼设备是密炼机和开炼机，由于都是间歇式操作，存在如下缺陷(1)、转子强剪切作用转化为热能，需要复杂的冷却系统；(2)、间歇式生产，需要不断停车、卸料、装料，生产效率低，为了弥补该缺陷，密炼机的容积和外部空间越来越大，设备庞大，占地面积也大；(3)、间歇生产造成各部位温度、混炼时间、压力等的不同，易形成质量的差异，从而影响最终产品质量的稳定J4)、橡胶加工过程中，由于转子端面等运转部位存在泄漏点，炭黑等粉料容易飞扬， 造成严重环境污染，影响操作人员的身体健康。这些缺陷的存在制约了高分子材料制品生产连续化、自动化与高效化的发展。为此，国内外有关研究者把目光投向了具有高效低耗、 便捷、能连续生产等多种良好性能的连续混炼技术。但是受橡胶、塑料及合成树脂本身的粘弹性和多种材料料共混的复杂条件约束，连续混炼机大都停留在以塑料、粉状或粒状橡胶原料为主的阶段，其共同缺点是加入的材料必须具有流动性，即必须是粉末状或粒状，同时控制小料加入的过程很复杂，要求的辅助设备较多，生产成本较高。而在现代工业生产中， 特别是橡胶制品混炼过程所采用的橡胶原材料仍然是块状结构。因此，真正意义上的非粒状的高分子材料的连续混炼还没有实现。随着自动化技术的发展和低能耗少污染的要求， 自动的低能耗的连续混炼设备必然是高分子材料制品的发展方向。技术内容本技术要解决现有连续混炼挤出设备存在高分子材料原料，特别是块状的橡胶原料混炼前处理工序多、辅助设备繁杂、生产设备投资大、能耗高的技术问题，提供一种无需对块状的原料进行前期处理，直接投入塑炼机连续塑炼，经混炼机连续、高效和高质量混炼的高分子材料连续混炼设备。为了解决上述技术问题，本技术采取的技术方案是一种连续混炼设备，包括混炼装置，原料输送装置将原料喂入双转子的塑炼加料段是大导程螺纹的连续塑炼装置， 连续塑炼装置挤出的塑炼片材经片材加料控制装置输入连续混炼装置，固体配合剂经配合剂加料控制装置输入连续混炼装置；片材加料控制装置和配合剂加料控制装置连接设备控制系统。块状橡胶、塑料和合成树脂等高分子原料通过塑炼转子的大导程螺纹的塑炼加料段顺利进入连续塑炼装置。连续塑炼装置内的原料经过塑炼段，从塑炼挤出段以塑炼片材挤出，为连续混炼提供稳定、连续和高质量的塑炼片材。通过片材加料控制装置和配合剂加料控制装置向连续混炼装置加入塑炼片材和固体配合剂，进行连续、高效和高质量混炼，设备控制系统控制输入连续混炼装置的塑炼片材和固体配合剂的重量，保证了配比一致。本技术块状橡胶、塑料和合成树脂等高分子原料无需进行前期处理，直接投入连续塑炼装置连续塑炼，塑炼片材经连续混炼装置混炼，实现了连续加料、卸料。其辅助设备少、生产设备投资小、能耗低和效率高，混炼质量高。原料输送装置连接设备控制系统。设备控制系统控制原料输送装置向连续塑炼装置加料。片材加料控制装置是皮带秤，皮带秤测量加入连续混炼装置的塑炼片材的重量， 并将测量信息传送到设备控制系统。设备控制系统根据加入连续混炼装置的塑炼片材重量，通过配合剂加料控制装置操控加入固体配合剂的重量，保证了配比一致。配合剂加料控制装置包括配合剂加料料斗和加料螺旋加料器，加料螺旋加料器的动力电机连接设备控制系统。设备控制系统通过加料螺旋加料器的动力电机，控制加料螺旋加料器的螺杆转数，进而控制固体配合剂由各个加料螺旋加料器加入连续混炼装置的数量，保证了配比一致。配合剂加料料斗的进料口连通配合剂储存装置，配合剂储存装置包括配合剂储存料斗和储存螺旋加料器，配合剂储存料斗连接气体输送系统。各种配合剂由密相气力输送系统经各自的输送管道输入各自的配合剂储存料斗。输送效率高，管道磨损小，能耗低，输送距离长、数量大，污染轻。连续混炼装置连接加油装置；加油装置的计量泵连接设备控制系统。计量泵用于向连续混炼装置加油。设备控制系统根据加入连续混炼装置的塑炼片材重量，控制计量泵的加油量，保证了塑炼片材、配合剂和油的配比一致。配合剂加料控制装置的进料口连接配合剂混合搅拌装置，至少两种配合剂在配合剂混合搅拌装置内均勻混合；配合剂混合搅拌装置连通配合剂储存装置。多种均勻混合的固体配合剂由配合剂加料控制装置加入连续混炼装置。配合剂混合搅拌装置连通配合剂储存装置。连续塑炼装置的塑炼机筒内安装一对异向螺纹、平行、异向旋转、转速相等、螺纹部分啮合的塑炼转子，沿原料前进方向塑炼转子上依次有塑炼加料段、塑炼段、塑炼挤出段；塑炼加料段是大导程螺纹元件；塑炼段分塑炼螺纹元件、螺纹开槽螺纹元件和机筒销钉螺纹元件；塑炼转子后端连接塑炼动力传动系统，塑炼机筒上的塑炼喂料口连通原料输送装置。塑炼双转子与塑炼机筒之间的容积较单螺杆与塑炼机筒之间的容积大，塑炼产量高，输送能力强，增强了原料的流动性，避免原料停滞。平行、异向旋转和螺纹部分啮合的塑炼转子，对原料产生强烈的剪切、分散作用，且塑炼均勻，而两根塑炼转子相向旋转，即向内旋转效果更好。异向旋转螺纹比同向旋转的螺纹结构输送能力更强，产生的压力更大，会使塑炼更充分、更均勻。塑炼加料段的大导程的螺纹保证了块状橡胶、塑料和合成树脂等高分子材料顺利进入。在三部分的塑炼段中，原料被剪切变形、汇合、搅拌、推动、拖曳，成为均勻的塑炼片材。连续塑炼装置对块状橡胶、塑料和合成树脂等高分子材料进行连续塑炼，并能以塑炼片材挤出，为连续混炼装置提供稳定、连续和高质量的塑炼片材。塑炼转子的塑炼加料段是螺距从后向前减小的单头螺纹；塑炼螺纹元件上有一条长的螺旋凸棱和两条短的螺旋凸棱；螺纹开槽螺纹元件是螺距由后向前减小的双头螺纹， 螺棱上开有垂直于螺纹的螺槽；机筒销钉螺纹元件是等螺距双头螺纹，其上开有垂直于转子轴线的环形沟槽，环形沟槽内插有固定在塑炼机筒上的销钉；塑炼挤出段是双头螺纹， 分为两部分，连接塑炼段的后一部分的螺纹螺距由后向前减小，前一部分的螺纹螺距相等。 塑炼加料段的螺距从后向前减少，螺纹在输送和压实原料的同时还起到了破碎和塑炼的作用。塑炼螺纹元件的一条长的螺旋凸棱和两条短的螺旋凸棱在转动时，一根塑炼转子的塑炼螺纹元件凸棱依次啮入另一根塑炼转子的塑炼螺纹元件的棱间，凸棱直径与凸棱根部旋转的圆周速度不同，产生速比和速度梯度，原料通过两塑炼螺纹元件之间和塑炼螺纹元件与塑炼机筒之间时，受到不断变化的反复进行的强烈剪切和挤压作用，产生剪切变形，使原料的弹性降低，可塑性增加，流动性得到改善。螺纹开槽螺纹元件的螺距由后向前减小，部分原料从螺槽处分流到相邻的螺纹槽中，原料在塑炼过程中多次被螺棱进行分割、汇合、 剪切和搅拌，塑炼质量均勻，同时也增加了原料的停留时间。固定在塑炼机筒上的销钉伸入等螺距机筒销钉螺纹元件的环形沟槽，当原料输送到机筒销钉螺纹元件区时，由于销钉对原料的流动起到推动、拖曳和周向搅拌的作用，有效地消除环形沟槽中顺流方向和横流方向的死区，使原来保持层流状态的原料作横向流动、分流运动和绕流运动，加快了原料在螺纹间顺流方向的流动，输送能本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种连续混炼设备，包括混炼装置，其特征在于原料输送装置将原料喂入双转子的塑炼加料段（２１６）是大导程螺纹的连续塑炼装置（２０），连续塑炼装置（２０）挤出的塑炼片材经片材加料控制装置输入连续混炼装置（３０），固体配合剂经配合剂加料控制装置输入连续混炼装置（３０）；片材加料控制装置和配合剂加料控制装置连接设备控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪传生，付平，曾宪奎，沈波，李利，边慧光，林广义，陈春平，张德伟，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：实用新型
国别省市：95