CN104339660B - 一种纳米蒙脱土和pet混合料成型系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，它主要由机架、混料挤出装置、交替送料控制装置和两个注射装置构成，所述混料挤出装置和两个注射装置设在机架上，所述交替送料控制装置，主要由阀体、两个柱状阀芯、两个油缸构成，两个油缸分别带动两个柱状阀芯移动，其中一个柱状阀芯将混料挤出装置与其中一个注射装置连通，且将与该注射装置的连通的注料通道关闭，与此同时，另外一个柱状阀芯将混料挤出装置与另外一个注射装置之间的通道关闭，且将与该注射装置的连通的注料通道打开。本发明将挤出机和注射机有机结合一体，去掉NPET造粒过程，故具有结构简单，制造成本低廉，效果显著的特点。

Description

一种纳米蒙脱土和PET混合料成型系统

技术领域

本发明涉及一种聚合物共混体螺杆式的混合料成型系统，具体是一种纳米蒙脱土和PET混合料成型系统。

背景技术

目前国内市场上的PET啤酒和碳酸饮料多采用瓶内贴膜技术，或瓶子内表面镀膜，还有一种是三层（多层）共注复合瓶坯。另外用氧化硅涂层提高瓶子阻隔性，具体来说PET啤酒瓶，果汁饮品包装瓶主要是内涂外涂和多层瓶法，由于工艺复杂，质量稳定性差，推广极其困难。所涉及传统设备造价高，制造过程复杂，因而很难注射出理想的NPET瓶胚。

纳米PET瓶坯具有阻透性、抗冲击性、耐热性、高强度型、变透明性，良好机械加工性能,广泛应用于碳酸饮料、果汁产品，啤酒等包装。

现有的纳米PET树脂瓶坯，首先要经过螺杆挤出机配混挤出，造粒成型，烘干，结晶，再经过注坯机注射成型，涉及配套设备广，工艺复杂。费用昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种能简化生产工艺从而降低生产成本的纳米蒙脱土和PET混合料成型系统。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，它主要由机架、混料挤出装置、交替送料控制装置和两个注射装置构成，所述混料挤出装置和两个注射装置设在机架上，所述交替送料控制装置，主要由阀体、两个柱状阀芯、两个油缸构成，所述阀体中设有两条分别与两个注射装置的出料端相连通的注料通道，所述阀体中还设有两条进料通道，两条进料通道的一端同时与混料挤出装置的出料端连通，另一端分别与两条注料通道连接，两个柱状阀芯分别设在阀体内，且位于进料通道与注料通道的连接处，两个油缸分别带动两个柱状阀芯移动，其中一个柱状阀芯将混料挤出装置与其中一个注射装置连通，且将与该注射装置的连通的注料通道关闭，与此同时，另外一个柱状阀芯将混料挤出装置与另外一个注射装置之间的通道关闭，且将与该注射装置的连通的注料通道打开。也就是说，一个注射装置向外注射混合料时，另一个注射装置接收混料挤出装置送来的混合料，两个注射装置交替进行注射和接收料，从而将混合料的熔体注入模具锁模装置上的模腔中形成瓶坯制品。

所述混料挤出装置，主要由齿轮箱、减速机和伺服电机、料筒以及设在料筒内的两根以上相互平行的螺旋杆构成，伺服电机通过减速机与齿轮箱连接，所述齿轮箱上设有两个以上输出轴，每个输出轴与螺旋杆联接；所述两根以上的螺旋杆结构相同，由一端到另一端主要依次由加料螺旋段、剪切螺旋段、送料及熔融插层螺旋段、混合均化螺旋段、计量传送螺旋段、传递建压螺旋段构成，所述剪切螺旋段采用螺旋切刀的结构形式，所述计量传送螺旋段的螺距大于传递建压螺旋段及混合均化螺旋段的螺距，混合均化螺旋段的螺距大于送料及熔融插层螺旋段的螺距，所述料筒上设有与加料螺旋段相对应的加料孔，料筒上还设有排气孔，且与混合均化螺旋段和计量传送螺旋段之间的位置相对应，料筒上套装有套筒式发热装置。

所述齿轮箱安装有油冷却装置。

所述排气孔和加料孔的直径为90mm，其间的中心距为76mm。

所述加料孔处设有混料搅拌装置；所述料筒的筒壁上分布有多个抽真空的气孔。

所述螺旋杆的直径为90mm，长径比为36:1。

所述螺旋杆设有2至4根。

所述机架上设有滑轨，滑轨上设有滑座，所述滑座上设有可旋转的竖轴，所述齿轮箱安装在竖轴上。当维修更换螺旋杆和料筒时，可以将相关紧固螺钉拆掉，齿轮箱就以旋转轴为圆心旋转，便于对螺旋杆和料筒的维修。

所述注射装置主要由柱塞、注射储料管、注射滑座、注射油缸构成，柱塞的一端位于注射储料管内，另一端与注射油缸联接，所述注射储料管和注射油缸固定在注射滑座上，所述注射滑座设在机架上的滑轨上，注射储料管外围设有套筒式加热装置。

所述机架上设有推动注射装置移动的气缸，该气缸推动注射装置移动，可将注射装置与模具锁模装置联接起来。

本发明的有益效果：

1、特殊设计的聚合物共混体流变用啮合双螺旋杆挤出进一步优化塑化性能和挤出性能，简化高分子工艺流程，改变聚合物流体形态和结晶性，从而使制品表面光泽，色泽均匀；

2、将挤出机和注射机有机结合一体，去掉NPET造粒过程；

3、通过加入少量纳米材料，可以直接获得阻隔性和机械性能明显改善的新型纳米PET瓶坯产品；

4、整个系统结构简单，制造成本低廉，效果显著。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1所示的交替送料控制装置及注射装置的立体视图；

图3为图2所示的横剖图；

图4为图3所示的沿A－A线的剖视图；

图5为图我所示的混料挤出装置的立体图；

图6为图4所示螺旋杆的结构示意图。

图中：1、混料挤出装置； 2、注射装置； 3、交替送料控制装置；4、机架；5、柱状阀芯；6、油缸；7、注料通道；8、进料通道；9、齿轮箱；10、减速机；11、伺服电机；12、料筒；13、螺旋杆；14、油冷却装置；15、加料螺旋段；16、剪切螺旋段；17、送料及熔融插层螺旋段；18、混合均化螺旋段；19、计量传送螺旋段；20、传递建压螺旋段；21、加料孔；22、排气孔；23、混料搅拌装置；24、气孔；25、滑轨；26、滑座；27、柱塞；28、注射储料管；29、注射滑座；30、注射油缸；31、套筒式加热装置；32、混炼段；33、端盖；34、注射过渡联接器。

具体实施方式

如图1所示，一种纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，它主要由机架4、混料挤出装置1、交替送料控制装置3和两个注射装置2构成，所述混料挤出装置1和两个注射装置2设在机架4上。

如图2、3、4所示，所述交替送料控制装置3，主要由阀体4、两个柱状阀芯5、两个油缸6构成，所述阀体4中设有两条分别与两个注射装置2的出料端相连通的注料通道7，所述阀体4中还设有两条进料通道8，两条进料通道8的一端同时与混料挤出装置1的出料端连通，另一端分别与两条注料通道7连接，混料的两个柱状阀芯5分别设在阀体4内，且位于进料通道8与注料通道7的连接处，两个油缸6分别带动两个柱状阀芯5移动，其中一个柱状阀芯将混料挤出装置1与其中一个注射装置2连通，且将与该注射装置的连通的注料通道关闭，与此同时，另外一个柱状阀芯将混料挤出装置与另外一个注射装置之间的通道关闭，且将与该注射装置的连通的注料通道打开。也就是说，一个注射装置向外注射混合料时，另一个注射装置接收混料挤出装置送来的混合料，两个注射装置交替进行注射和接收料，从而将混合料的熔体注入模具锁模装置上的模腔中形成瓶坯制品。

另外，两个柱状阀芯5内设有电加热棒和温度传感器，温度传感器将电加热棒周边的温度传给PLC控制器，利用PLC控制器对电加热棒进行开关控制。

如图1、5、6所示，所述混料挤出装置，主要由齿轮箱9、减速机10和伺服电机11、料筒12以及设在料筒12内的两根相互平行的螺旋杆13构成，伺服电机11通过减速机10与齿轮箱9连接，所述齿轮箱9的一侧安装有油冷却装置14，所述齿轮箱9上设有两个输出轴，每个输出轴与螺旋杆13联接；料筒12的出料端设有端盖33，端盖33上连接有注射过渡联接器34，注射过渡联接器34的一端与端盖33连接，另一端与阀体4上的两条进料通道8连通，料筒12内混合料经注射过渡联接器34进入阀体4上的一条进料通道8，经进料通道8进入注射装置2中的注射储料管28内；所述两根螺旋杆结构相同，所述螺旋杆的直径为90mm，长径比为36:1；螺旋杆上由一端到另一端主要依次由加料螺旋段15、剪切螺旋段16、送料及熔融插层螺旋段17、混合均化螺旋段18、计量传送螺旋段19、传递建压螺旋段20构成，所述剪切螺旋段16采用螺旋切刀的结构形式，所述计量传送螺旋段19的螺距大于传递建压螺旋段20及混合均化螺旋段18的螺距，混合均化螺旋段18的螺距大于送料及熔融插层螺旋段17的螺距，所述料筒12上设有与加料螺旋段相对应的加料孔21，所述加料孔21处设有混料搅拌装置23。料筒12上还设有排气孔22，且与混合均化螺旋段和计量传送螺旋段之间的位置相对应，所述排气孔22和加料孔21的直径为90mm，其间的中心距为76mm。另外，料筒上套装有套筒式发热装置，使混料始终处于溶化状态。所述料筒的筒壁上分布有多个抽真空的气孔24。

另外，在螺旋杆上靠近其排料一端的位置设有混炼段32，混炼段32是由多个间隔分布的柱状凸起构成。

所述机架4上设有滑轨25，滑轨25上设有滑座26，所述滑座26上设有可旋转的竖轴，所述齿轮箱9安装在竖轴上。当维修更换螺旋杆和料筒时，可以将相关紧固螺钉拆掉，齿轮箱就以旋转轴为圆心旋转，便于对螺旋杆和料筒的维修。

如图2、3所示，所述注射装置2主要由柱塞27、注射储料管28、注射滑座29、注射油缸30构成，柱塞27的一端位于注射储料管28内，另一端与注射油缸30联接，所述注射储料管28和注射油缸30固定在注射滑座29上，所述注射滑座29设在机架4上的滑轨25上，注射储料管28外围设有套筒式加热装置31。

另外，所述机架4上设有推动注射装置移动的气缸（图中未显示），该气缸推动注射装置移动，可将注射装置与模具锁模装置（图中未显示）联接起来。

另外，注射储料管28上的套筒式加热装置31中设有温度传感器，在料筒12上的套筒式发热装置也设有温度传感器，利用PLC控制器对套筒式加热装置31以及套筒式发热装置进行开关控制，从而实现温度控制。

工作原理：工作时，两个反向旋转啮合平行的螺旋杆，将NPET树脂混合体经混料搅拌装置23混合均匀后，再经料筒的加料孔进入料筒内，在料筒中进行塑化、剪切、压缩、插层、计量、混炼后，连续产生熔体，汇集到料筒前端盖和注射过渡联接器，经过交替送料控制装置3中的两个油缸往复作用，和用柱状阀芯上的开孔，接通相关孔位，熔体压力迫使柱塞后退，并使熔体聚集到柱塞27和注射储料管28形成的容腔内，此时柱塞27也会迫使注射油缸30中的活塞杆后退，后退距离和压力由位移传感器发出指令控制，这样柱塞前端聚集的熔体会随着螺旋杆连续旋转并带来持续的熔体而形成压力和容积。

当注射储料管28前端熔体压力和容积达到要求后，交替送料控制装置3中的油缸移动，使阀体中的注料通道与注射储料管28相关孔相连，然后，注射油缸工作，推动柱塞前移将熔体推出，然后再进行第二组循环。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，其特征在于：它主要由机架、混料挤出装置、交替送料控制装置和两个注射装置构成，所述混料挤出装置和两个注射装置设在机架上，所述交替送料控制装置，主要由阀体、两个柱状阀芯、两个油缸构成，所述阀体中设有两条分别与两个注射装置的出料端相连通的注料通道，所述阀体中还设有两条进料通道，两条进料通道的一端同时与混料挤出装置的出料端连通，另一端分别与两条注料通道连接，两个柱状阀芯分别设在阀体内，且位于进料通道与注料通道的连接处，两个油缸分别带动两个柱状阀芯移动，其中一个柱状阀芯将混料挤出装置与其中一个注射装置连通，且将与该注射装置的连通的注料通道关闭，与此同时，另外一个柱状阀芯将混料挤出装置与另外一个注射装置之间的通道关闭，且将与该注射装置的连通的注料通道打开；所述混料挤出装置，主要由齿轮箱、减速机和伺服电机、料筒以及设在料筒内的两根以上相互平行的螺旋杆构成，伺服电机通过减速机与齿轮箱连接，所述齿轮箱上设有两个以上输出轴，每个输出轴与螺旋杆联接；所述两根以上的螺旋杆结构相同，由一端到另一端主要依次由加料螺旋段、剪切螺旋段、送料及熔融插层螺旋段、混合均化螺旋段、计量传送螺旋段、传递建压螺旋段构成，所述剪切螺旋段采用螺旋切刀的结构形式，所述计量传送螺旋段的螺距大于传递建压螺旋段及混合均化螺旋段的螺距，混合均化螺旋段的螺距大于送料及熔融插层螺旋段的螺距，所述料筒上设有与加料螺旋段相对应的加料孔，料筒上还设有排气孔，且与混合均化螺旋段和计量传送螺旋段之间的位置相对应，料筒上套装有套筒式发热装置；所述齿轮箱安装有油冷却装置；所述加料孔处设有混料搅拌装置；所述料筒的筒壁上分布有多个抽真空的气孔。

2.根据权利要求1所述的纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，其特征在于：所述排气孔和加料孔的直径为90mm，其间的中心距为76mm。

3.根据权利要求1所述的纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，其特征在于：所述螺旋杆的直径为90mm，长径比为36:1。

4.根据权利要求1所述的纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，其特征在于：所述螺旋杆设有2至4根。

5.根据权利要求1至4任一项所述的纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，其特征在于：所述机架上设有滑轨，滑轨上设有滑座，所述滑座上设有可旋转的竖轴，所述齿轮箱安装在竖轴上。

6.根据权利要求5所述的纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，其特征在于：所述注射装置主要由柱塞、注射储料管、注射滑座、注射油缸构成，柱塞的一端位于注射储料管内，另一端与注射油缸联接，所述注射储料管和注射油缸固定在注射滑座上，所述注射滑座设在机架上的滑轨上，注射储料管外围设有套筒式加热装置。

7.根据权利要求6所述的纳米蒙脱土和PET混合料成型系统，其特征在于：所述机架上设有推动注射装置移动的气缸。