CN104339621A - 一种挤出机过滤系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种挤出机过滤系统及其应用，该过滤系统包括和挤出机相连的过滤器本体，过滤网板，连续过滤网和过滤网牵引系统，所述的过滤器本体连接在挤出机机筒尾部，过滤网板设置在过滤器本体内，形状和挤出机流道相匹配，过滤器本体两侧开有过滤网通道，连续过滤网通过过滤网通道进入过滤器本体，经过过滤网板，从另一侧出过滤器本体与过滤网牵引系统相连接，过滤网牵引系统牵引连续过滤网在过滤器本体内移动。本发明具有过滤过程中挤出机熔体压力波动小，且能得到有效的控制，过滤网过滤和清洗同步进行，过滤网可以多次使用，资源利用率高的优点。

Description

一种挤出机过滤系统及其应用

技术领域：

本发明涉及一种过滤系统，具体涉及一种挤出机过滤系统及其应用。

背景技术：

在塑料制品挤出加工行业，由于对产品质量的要求，在挤出加工的过程中，经常需要使用过滤网对挤出机机筒中的熔融塑料进行过滤。而在塑料回收过程中，使用过滤网对塑料熔体进行过滤是提高回收塑料性能的重要手段。由于回收的塑料原料往往夹带大量的金属、泥沙、高熔点塑料等杂质，通常回收塑料的挤出机会在挤出螺杆的尾部和挤出模头之间加装过滤系统。

传统的挤出过滤器采用双行程换网系统，换网过程中，依靠人力或油缸作为动力，驱动过滤网板进出挤出机，从而实现换网操作。也有采用多个网盘进行轮流换网的技术方案，可以相应减轻工人的劳动强度，但是换网操作过程中挤出机内熔体压力的波动较大，对生产造成的不利影响也较大。

中国专利CN202507513U公开了一种带有中间过滤器的塑料挤出机，该挤出机，包括中空的料筒，料筒内设有相对于料筒可旋转并与料筒相配的螺杆，螺杆的一端与驱动装置相联接，料筒上分别设有进料斗和用于成形出料的模头，所述料筒上设有挤压腔和滤后腔，进料斗与挤压腔相通，模头与滤后腔相通，料筒外侧设有多个过滤装置。由于设置多个过滤装置轮流过滤，使得塑料挤出机可持续作业，但该过滤器换网过程中对挤出机熔体压力的影响较大。

中国专利CN1772461A公开了一种挤出机熔体旋转式快速过滤器，由模体、过滤网板和液压组件组成，模体为分体式，包括进料模体和出料模体，两者通过螺丝固定连接，所述的过滤网板为一棘轮式滤网板，用一旋转轴固定在进料模体和出料模体之间，其上设有多个过滤网孔,网孔内设置有过滤网；所述的液压组件枢接在油缸固定座上,包括液压缸和拉钩两部分,其中拉钩设置在活塞杆上，其前端设置有与棘轮式滤网板的棘齿相卡合的滚轮装置。本发明可实现不停机液压快速换网，其过滤面积比较大,在换网过程中始终保持熔体通道的畅通，使得过滤网的阻力变化很小，同时也减少了熔体在系统中的压力波动。该设计可以减少换网过程中的熔体波动，但对生产过程还是有一定影响。

同时，使用换网器的过程中，还面临着过滤网的回收再利用问题，目前大部分企业都将过滤网不经处理直接扔弃，少部分企业采用火烧的方法，烧掉过滤网上的有机塑料，大致清理过滤网上的杂质后再次使用。但此种处理方式在焚烧过滤网的过程中会造成环境污染，焚烧过程中的高温，会降低过滤网的使用寿命，且过滤网上的杂质清理不彻底。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种挤出机过滤系统，该过滤系统具有换网过程中基本无熔体压力波动，对生产影响小，同时使用的过滤网能够得到较好的再次利用的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种挤出机过滤系统，该过滤系统包括和挤出机相连的过滤器本体，过滤网板，连续过滤网和过滤网牵引系统，所述的过滤器本体连接在挤出机机筒尾部，过滤网板设置在过滤器本体内，形状和挤出机流道相匹配，过滤器本体两侧开有过滤网通道，连续过滤网通过过滤网通道进入过滤器本体，经过过滤网板，从另一侧出过滤器本体与过滤网牵引系统相连接，过滤网牵引系统牵引连续过滤网在过滤器本体内移动。

在一个优选的实施方案中，所述的连续过滤网从过滤器本体侧面的过滤网通道出过滤器本体的一侧设有过滤网清洗装置。

优选的，所述的过滤网清洗装置包括以下部件组成，清洗装置本体，清洗腔，高压喷头，液体罐，清洗装置本体进口一侧设有刮刀，清洗腔两侧设有过滤网通道，清洗腔内部入口处设有浸泡池，高压喷头设置在清洗腔内部。

优选的，所述的清洗池和液体罐内装有能溶解塑料或降低塑料粘度的溶剂；

优选的所述溶剂为碳酸二甲酯、柠檬烯、环氧大豆油、邻苯二甲酸甲酯中的一种或一种以上；

所述的溶剂在使用后可以通过过滤或蒸馏提纯后回收再利用。

所述的清洗腔，由于靠近挤出机，且温度较高的过滤网不断进入清洗腔中，使清洗腔内的温度较高，有利于连续过滤网上塑料的溶解和清洗。避免了高温的过滤网上的熔融塑料的冷却和再加热过程，降低了能耗和清洗时间。

在一个优选的实施方案中通过调节清洗腔和挤出机的距离，增加或减少连续过滤网在空气中的冷却时间，从而控制进入清洗腔内温度。

在另一个优选的实施方案中采用电加热和水冷或风冷系统组成的温度控制系统调节清洗腔的温度。

优选的，所述的高压喷头喷出的为高速空气或溶剂，优选高速空气。

高压喷头内喷出的高速空气或溶剂进行循环使用，当喷出溶剂清洗时，清洗后含杂质的溶剂或空气需要进行过滤后才能再次进行高速喷出进行清洗作业；采用高速空气进行清洗具有溶剂使用量少，挥发少更环保的优点。

优选的，所述的过滤网通道包括一对过盈配合的圆辊，连续过滤网从两个圆辊中间进或出过滤器本体，此时圆辊表面发生形变，使过滤网能够顺利进出，而过滤器本体内的塑料熔体不会漏出。

优选的，所述的圆辊的材质为四氟化碳或氟橡胶。

优选的，所述的过滤网板上的网孔为长椭圆形，各网孔均匀交错排列，网孔较长的一边的方向与连续过滤网移动的方向一致。

采用长椭圆形的过滤网孔，连续过滤网移动的方向与过滤网孔较长一边的方向一致，可以最大限度的减少连续过滤网在连续移动的过程中给挤出机内熔体造成的熔体波动，使挤出过程更为流畅。

优选的，所述的过滤网牵引系统为由电机或油泵驱动的收卷机，收卷机的收卷轴的直径为8～20mm。

收卷机的直径较大，能较好的保护过滤网，避免过大的弯曲率对过滤网造成刚性伤害。

本发明的另一个目的是提供一种挤出机过滤方法。

一种挤出机过滤方法，包括以下步骤：连续过滤网从过滤器本体一侧的过滤网通道进入过滤器本体，并在过滤网牵引系统的牵引下，匀速向过滤器本体另一侧移动，从另一侧的过滤网通道出过滤器本体，在过滤器本体中连续过滤网对机筒中挤出的塑料原料进行过滤，过滤出的杂质附着在连续过滤网上，并随着连续过滤网的移动带出过滤器本体，接着经过清洗装置本体前的刮刀，刮掉大部分附着在连续过滤网上的塑料原料和杂质，经过清洗装置本体一侧的过滤网通道进入清洗腔内的浸泡池，塑料被清洗池内的溶液稀释或者溶解，出浸泡池后经过高压喷头，高压喷头从连续过滤网不带杂质的一面喷出高速气体或溶剂，将连续过滤网上的杂质冲洗干净，然后连续过滤网从清洗装置本体另外一侧的过滤网通道出清洗装置本体，最终缠绕在过滤牵引系统上。

优选的，所述的清洗腔内的温度为60～150℃，优选80～120℃。

和现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的挤出机过滤系统采用连续过滤网进行过滤，挤出机挤出的过程中，连续过滤网也同步进行移动，将过滤网上的杂质带出过滤系统，同时不含杂质的过滤网进入过滤系统，通过调节挤出机速度或连续过滤网的移动速度使挤出机内的熔体压力达到平衡，在挤出机挤出过程中，不会因为滤网上杂质过多导致熔体压力逐步上升，也没有传统过滤器的滤网切换动作，挤出过程中可以保持熔体压力的平衡。

2.本发明的挤出机过滤系统采用连续过滤网进行过滤，可以通过调节连续过滤网的移动速度，灵活控制挤出机内的熔体压力的大小。

3.过滤网上的塑料熔体出挤出机后直接进行刮除多余的塑料熔体，在清洗池腔内进行清洗操作，避免了塑料熔体冷却后又重复加热的过程，在较高的温度下，塑料熔体更容易被清洗池内的溶液溶解或降低粘度，更容易被清洗，因此不但使挤出机的热能得到有效利用，而且缩短了过滤网清洗时间，使过滤网的过滤和清洗操作能同步进行。

4.本发明的挤出机过滤系统的过滤网能够多次反复使用，提高了过滤网的使用效率，降低了过滤网的浪费。

5.本发明的挤出机过滤方法，连续过滤网经过刮刀刮下的塑料中由于含有较多的杂质，可以再次回收利用，应用于低档次或低要求的场合，提高了资源利用率。

附图说明

图1为挤出机过滤系统的安装示意图；

图2为挤出机过滤系统的结构示意图；

其中：1为挤出机机筒；2为过滤器本体；3为挤出机模头；21为过滤网卷筒；22为连续过滤网；23为挤出机流道；24为过滤网板；25为过滤网通道；26为过滤网清洗装置；27为过滤网牵引系统；

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。

实施例1

一种用于回收聚乙烯的挤出机过滤系统，该过滤系统包括和挤出机机筒1和挤出机模头3相连的过滤器本体2，过滤网板24，连续过滤网22和过滤网牵引系统27，所述的过滤器本体2连接在挤出机机筒1尾部，在挤出机机筒1和挤出机模头3之间，过滤网板24设置在过滤器本体2内，形状和挤出机流道23相匹配，过滤器本体2两侧开有过滤网通道25，连续过滤网22通过过滤网通道25进入过滤器本体2，经过过滤网板24，从另一侧出过滤器本体2与过滤网牵引系统27相连接，过滤网牵引系统27牵引连续过滤网22在过滤器本体2内移动。

所述的过滤网板24整体外形为长方形的板体，固定安装在过滤器本体2内，过滤网板上与挤出机流道23相应的位置均匀分布有圆形的过滤孔，使挤出机内物料能通过过滤孔进入模头，过滤网板的作用是为过滤网提供支撑，同时能让挤出机内物料顺利通过，拆卸清理的过程中可以从背面将过滤网板拆下清理。

所述的过滤通道包括一对过盈配合的圆辊，圆辊的材质为四氟化碳，连续过滤网从两个圆辊中间进或出过滤器本体，此时圆辊表面发生形变，使过滤网能够顺利进出，而过滤器本体内的塑料熔体不会漏出。

所述的过滤网板上的网孔为长椭圆形，各网孔均匀交错排列，网孔较长的一边的方向与连续过滤网移动的方向一致。

采用长椭圆形的过滤网孔，连续过滤网移动的方向与过滤网孔较长一边的方向一致，可以最大限度的减少连续过滤网在连续移动的过程中给挤出机内熔体造成的熔体波动，使挤出过程更为流畅。

所述的过滤网牵引系统为由电机驱动的收卷机，收卷机的收卷轴的直径为8mm，能较好的保护过滤网，避免过大的弯曲率对过滤网造成刚性伤害。

实施例2

一种用于回收聚乙烯的挤出机过滤系统，该过滤系统包括和挤出机机筒1和挤出机模头3相连的过滤器本体2，过滤网板24，连续过滤网22和过滤网牵引系统27，所述的过滤器本体2连接在挤出机机筒1尾部，在挤出机机筒1和挤出机模头3之间，过滤网板24设置在过滤器本体2内，形状和挤出机流道23相匹配，过滤器本体2两侧开有过滤网通道25，连续过滤网22通过过滤网通道25进入过滤器本体2，经过过滤网板24，从另一侧出过滤器本体2与过滤网牵引系统27相连接，过滤网牵引系统27牵引连续过滤网22在过滤器本体2内移动。

所述的连续过滤网从过滤器本体侧面的过滤网通道出过滤器本体的一侧设有过滤网清洗装置26；所述的过滤网清洗装置包括以下部件组成，清洗装置本体，清洗腔，高压喷头，液体罐，清洗装置本体进口一侧设有刮刀，清洗腔两侧设有过滤网通道，清洗腔内部入口处设有浸泡池，高压喷头设置在清洗腔内部。

所述的清洗池和液体罐内装有柠檬烯，柠檬烯在使用后可以通过过滤和蒸馏提纯后回收再利用。

所述的清洗腔，由于靠近挤出机，且温度较高的过滤网不断进入清洗腔中，使清洗腔内的温度较高，有利于连续过滤网上塑料的溶解和清洗。避免了高温的过滤网上的熔融塑料的冷却和再加热过程，降低了能耗和清洗时间。

可以通过调节清洗腔和挤出机的距离，增加或减少连续过滤网在空气中的冷却时间，从而控制进入清洗腔内温度。

所述的高压喷头喷出的为高速柠檬烯溶剂，并可以进过过滤后进行循环使用。

所述的过滤网通道包括一对过盈配合的圆辊，圆辊材质为氟橡胶，连续过滤网从两个圆辊中间进或出过滤器本体，此时圆辊表面发生形变，使过滤网能够顺利进出，而过滤器本体内的塑料熔体不会漏出。

所述的过滤网板上的网孔为长椭圆形，各网孔均匀交错排列，网孔较长的一边的方向与连续过滤网移动的方向一致。

采用长椭圆形的过滤网孔，连续过滤网移动的方向与过滤网孔较长一边的方向一致，可以最大限度的减少连续过滤网在连续移动的过程中给挤出机内熔体造成的熔体波动，使挤出过程更为流畅。

所述的过滤网牵引系统为由电机或油泵驱动的收卷机，收卷机的收卷轴的直径为20mm。

上述用于回收废弃聚苯乙烯塑料的挤出机过滤系统的过滤方法，包括以下步骤：从过滤网卷筒21引出的连续过滤网22从过滤器本体2一侧的过滤网通道进入过滤器本体，并在过滤网牵引系统27的牵引下，匀速向过滤器本体2另一侧移动，从另一侧的过滤网通道25出过滤器本体，在过滤器本体2中连续过滤网22对机筒中挤出的聚苯乙烯熔融料进行过滤，过滤出的杂质附着在连续过滤网22上，并随着连续过滤网的移动带出过滤器本体2，接着经过清洗装置本体前的刮刀，刮掉大部分附着在连续过滤网上的聚苯乙烯原料和杂质，经过清洗装置本体一侧的过滤网通道进入清洗腔内的浸泡池，清洗腔内的温度为120℃，聚苯乙烯被清洗池内的溶液稀释或者溶解，出浸泡池后经过高压喷头，高压喷头从连续过滤网不带杂质的一面喷出溶剂，将连续过滤网上的杂质冲洗干净，然后连续过滤网从清洗装置本体另外一侧的过滤网通道出清洗装置本体，最终缠绕在过滤牵引系统上。

实施例3

一种用于回收废弃聚苯乙烯塑料的挤出机过滤系统，该过滤系统包括和挤出机相连的过滤器本体，过滤网板，连续过滤网和过滤网牵引系统，所述的过滤器本体连接在挤出机机筒尾部，过滤网板设置在过滤器本体内，形状和挤出机流道相匹配，过滤器本体两侧开有过滤网通道，连续过滤网通过过滤网通道进入过滤器本体，经过过滤网板，从另一侧出过滤器本体与过滤网牵引系统相连接，过滤网牵引系统牵引连续过滤网在过滤器本体内移动。

所述的连续过滤网从过滤器本体侧面的过滤网通道出过滤器本体的一侧设有过滤网清洗装置；所述的过滤网清洗装置包括以下部件组成，清洗装置本体，清洗腔，高压喷头，液体罐，清洗装置本体进口一侧设有刮刀，清洗腔两侧设有过滤网通道，清洗腔内部入口处设有浸泡池，高压喷头设置在清洗腔内部。

所述的清洗池和液体罐内装碳酸二甲酯溶剂；

所述的清洗腔，由于靠近挤出机，且温度较高的过滤网不断进入清洗腔中，使清洗腔内的温度较高，有利于连续过滤网上塑料的溶解和清洗。避免了高温的过滤网上的熔融塑料的冷却和再加热过程，降低了能耗和清洗时间。同时过滤网清洗装置上设有电加热和水冷系统组成的温度控制系统，用于进一步调节清洗腔内的温度。

所述的高压喷头喷出的为高速空气，含杂质的空气进行过滤后再次使用，挥发少更环保。

所述的过滤网通道包括一对过盈配合的圆辊，圆辊材质为氟橡胶，连续过滤网从两个圆辊中间进或出过滤器本体，此时圆辊表面发生形变，使过滤网能够顺利进出，而过滤器本体内的塑料熔体不会漏出。

所述的过滤网板上的网孔为长椭圆形，各网孔均匀交错排列，网孔较长的一边的方向与连续过滤网移动的方向一致。

所述的过滤网牵引系统为油泵驱动的收卷机，收卷机的收卷轴的直径为16mm。

上述用于回收废弃聚苯乙烯塑料的挤出机过滤系统的过滤方法，包括以下步骤：连续过滤网从过滤器本体一侧的过滤网通道进入过滤器本体，并在过滤网牵引系统的牵引下，匀速向过滤器本体另一侧移动，从另一侧的过滤网通道出过滤器本体，在过滤器本体中连续过滤网对机筒中挤出的聚苯乙烯熔融料进行过滤，过滤出的杂质附着在连续过滤网上，并随着连续过滤网的移动带出过滤器本体，接着经过清洗装置本体前的刮刀，刮掉大部分附着在连续过滤网上的聚苯乙烯原料和杂质，经过清洗装置本体一侧的过滤网通道进入清洗腔内的浸泡池，清洗腔内的温度为80℃，聚苯乙烯被清洗池内的溶液稀释或者溶解，出浸泡池后经过高压喷头，高压喷头从连续过滤网不带杂质的一面喷出空气，将连续过滤网上的杂质冲洗干净，然后连续过滤网从清洗装置本体另外一侧的过滤网通道出清洗装置本体，最终缠绕在过滤牵引系统上。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种挤出机过滤系统，其特征在于，该过滤系统包括和挤出机相连的过滤器本体，过滤网板，连续过滤网和过滤网牵引系统，所述的过滤器本体连接在挤出机机筒尾部，过滤网板设置在过滤器本体内，形状和挤出机流道相匹配，过滤器本体两侧开有过滤网通道，连续过滤网通过过滤网通道进入过滤器本体，经过过滤网板，从另一侧出过滤器本体与过滤网牵引系统相连接，过滤网牵引系统牵引连续过滤网在过滤器本体内移动。 

2.根据权利要求1所述的一种挤出机过滤系统，其特征在于，所述的连续过滤网从过滤器本体侧面的过滤网通道出过滤器本体的一侧设有过滤网清洗装置。 

3.根据权利要求2所述的一种挤出机过滤系统，其特征在于，所述的过滤网清洗装置包括以下部件组成，清洗装置本体，清洗腔，高压喷头，液体罐，清洗装置本体进口一侧设有刮刀，清洗腔两侧设有过滤网通道，清洗腔内部入口处设有浸泡池，高压喷头设置在清洗腔内部。 

4.根据权利要求3所述的一种挤出机过滤系统，其特征在于，所述的清洗池和液体罐内装有能溶解塑料或降低塑料粘度的溶剂；优选的所述溶剂为碳酸二甲酯、柠檬烯、环氧大豆油、邻苯二甲酸甲酯中的一种或一种以上。 

5.根据权利要求3所述的一种挤出机过滤系统，其特征在于，所述的高压喷头喷出的为高速空气或溶剂，优选高速空气。 

6.根据权利要求1或2所述的一种挤出机过滤系统，其特征在于，所述的过滤网通道包括一对过盈配合的圆辊，连续过滤网从两个圆辊中间进或出过滤器本体，此时圆辊表面发生形变，使过滤网能够顺利进出，而过滤器本体内的塑料熔体不会漏出；优选的，所述的圆辊的材质为四氟化碳或氟橡胶。 

7.根据权利要求1所述的一种挤出机过滤系统，其特征在于所述的过滤网板上的网孔为长椭圆形，各网孔均匀交错排列，网孔较长的一边的方向与连续过滤网移动的方向一致。 

8.根据权利要求1所述的一种挤出机过滤系统，其特征在于，所述的过滤网牵引系统为由电机或油泵驱动的收卷机，收卷机的收卷轴的直径为8～20mm。 

9.一种挤出机过滤方法，其特征在于，包括以下步骤：连续过滤网从过滤器本体一侧的过滤网通道进入过滤器本体，并在过滤网牵引系统的牵引下，匀速向过滤器本体另一侧移动，从另一侧的过滤网通道出过滤器本体，在过滤器本体中连续过滤网对机筒中挤出的塑料原 料进行过滤，过滤出的杂质附着在连续过滤网上，并随着连续过滤网的移动带出过滤器本体，接着经过清洗装置本体前的刮刀，刮掉大部分附着在连续过滤网上的塑料原料和杂质，经过清洗装置本体一侧的过滤网通道进入清洗腔内的浸泡池，塑料被清洗池内的溶液稀释或者溶解，出浸泡池后经过高压喷头，高压喷头从连续过滤网不带杂质的一面喷出高速气体或溶剂，将连续过滤网上的杂质冲洗干净，然后连续过滤网从清洗装置本体另外一侧的过滤网通道出清洗装置本体，最终缠绕在过滤牵引系统上。 

10.根据权利要求9所述的挤出机过滤方法，其特征在于，所述的清洗腔内的温度为60～150℃，优选80～120℃。