CN107234743A - 一种废旧橡胶再生混炼胶生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废旧橡胶再生混炼胶生产系统，该生产系统由胶粉单螺旋塑化装置、多进料口多段双螺杆挤出机、造粒包装装置三部分组成，多进料口多段双螺杆挤出机包括多进料口多段双螺杆主体部分和冷却挤出装置，其中胶粉单螺旋塑化装置的第一出料口通过连接阀门与多进料口多段双螺杆挤出机第二进料口相连接，多进料口多段双螺杆挤出机尾端部位安装有造粒包装装置。本发明实现了胶粒微波加热/双螺杆剪切得过脱硫胶粒、胶粉电磁热/单螺旋塑化得半脱硫胶粉与胶粉混炼制得废旧橡胶再生混炼胶的连续化生产，产品绿色环保且性能优异，同时其性能可根据实际需求进行调配混炼，产品可广泛应用于轮胎、胶板等橡胶制品、防水卷材及道路沥青等领域中。
Description
技术领域：
本发明涉及再生橡胶生产领域，主要涉及一种废旧橡胶再生混炼胶生产系统。
背景技术：
随着橡胶工业的快速发展，大量废旧橡胶的堆积而难以分解引发多种环境问题，形成“黑色污染”，而我国天然橡胶和石油资源严重缺乏，大多依赖于进口，因此如何更加有效将其处理甚至变废为宝高值化利用已迫在眉睫。
我国废旧橡胶生产再生橡胶的方法经历了油法、水油法、高温高压动态脱硫法、常压塑化法一系列发展过程，其共同点都未从根源上摆脱化学法脱硫的方式，易产生二次污染，从而制约再生橡胶行业的发展。为突破这一限制，目前国内正加大研究并推广类似热、机械、微波、超生波等环保型断硫再生方法，通过小试、中试等试验发现这些方法虽解决了环保性的问题，但是难以控制能量恰好可以完成对C-S键、S-S键的破坏，而保持C-C键主链不被破坏，在废旧橡胶断硫再生的同时不破坏其相关优异的性能。
因此寻求一种新的废旧橡胶再生混炼胶生产系统，来实现连续化生产出高性能、绿色废旧橡胶再生混炼胶来真正实现解决资源循环利用和环境保护的问题。
发明内容：
本发明目的是提供一种废旧橡胶再生混炼胶生产系统，以解决现有技术的废旧橡胶的物理机械剪切再生中，存在难以控制实现最大限度破坏含硫键，而保持碳碳键主链结构不被破坏得到接近生胶性能的这一缺陷，实现废旧橡胶再生混炼胶的连续化生产。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：该生产系统由胶粉单螺旋塑化装置、多进料口多段双螺杆挤出机、造粒包装装置三部分组成，所述胶粉单螺旋塑化装置位于多进料口多段双螺杆挤出机的上方，所述造粒包装装置位于多进料口多段双螺杆挤出机的出料端下方；
所述胶粉单螺旋塑化装置包括中心轴沿左右水平方向设置的机筒，所述机筒顶部左侧设有进料口，所述进料口上安装有搅拌螺旋进料装置，所述机筒右端设为第一出料口，左端底部设有胶粒出料口，所述机筒内转动安装有与机筒共中心轴的单螺旋，所述机筒右侧顶部、底部还分别紧贴设置有电磁加热装置；
所述多进料口多段双螺杆挤出机包括有横置的机筒，机筒内转动安装有通过驱动电机控制转动且相互配合送料的多段双螺杆，机筒上位于多段双螺杆的左侧上端设有第一进料口，所述第一进料口后方机筒的上下端安装有微波加热装置，所述微波加热装置后方的机筒上端依次设有第二进料口、第三进料口；所述机筒的出料端设有冷却挤压装置。
所述的搅拌螺旋进料装置包括有料斗，所述料斗下端承接塑化装置的进料口，所述料斗上端盖合安装有料斗盖，料斗盖中开有进料口，料斗盖中转动安装有竖直伸入料斗内的搅拌螺旋，所述料斗盖顶部设有搅拌电机、摆线针轮减速器，所述搅拌电机通过摆线针轮减速器与搅拌螺旋上端传动连接，机筒左端安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴与单螺旋左端共中心轴传动连接。
所述的多段双螺杆包括同向全啮合多段双螺杆，其双螺杆的螺纹分布依次为输送螺纹、剪切螺纹、输送螺纹、混炼螺纹、输送螺纹、混炼螺纹。
所述的多进料口多段双螺杆挤出机上依次设有的第一进料口、第二进料口和第三进料口的位置与多段双螺杆上三段输送螺纹中间位置分别一一相对应。
所述第一进料口为胶粒进料口，其位于上方的胶粉单螺旋塑化装置的胶粒出料端的正下方，所述第二进料口为半脱硫胶粉进料口，其位于上方的胶粉单螺旋塑化装置的右端第一出料口的正下方，所述第三进料口为胶粉进料口。
所述的冷却挤压装置包括有横置的筒形本体，所述筒形本体内设有与第二出料口联通的挤压通道，挤压通道的孔径自进料到出料方向为由大变小，所述筒形本体的上下两端分别安装有冷却装置。
所述的造粒包装装置包括机架，所述机架上设有由驱动电机驱动的造粒机，且造粒机的进料口承接冷却挤压装置中的出料口，造粒机下端设为第三出料口，机架中位于造粒机下方设有承接成品出口的成品包装装置。
所述的胶粉单螺旋塑化装置的第一出料口通过连接阀门与多进料口多段双螺杆挤出机第二进料口相连接。
所述的胶粉单螺旋塑化装置搅拌电机和单螺旋驱动电机、多进料口多段双螺杆挤出机驱动电机、造粒机驱动电机、胶粉单螺旋塑化装置与多进料口多段双螺杆挤出机的连接阀门统一由PLC控制系统控制。
本发明的优点是：
1. 胶粉经单螺旋塑化装置实现连续化生产塑化胶粉（半脱硫胶粉）并结合多进料口多段双螺杆挤出机实现废旧橡胶再生混炼胶的连续化生产，即第一进料口进胶粒输送过程预热后受剪切螺纹的剪切作用得到的脱硫胶粒与第二个进料口加入的上述半脱硫胶粉受混炼螺纹的混炼均匀，然后再与第三个进料口加入的胶粉受到混炼螺纹的混炼均匀后冷却挤出得到废旧橡胶再生混炼胶。
2. 胶粉采用电磁加热，而胶粒采用微波预热，这是由于橡胶是热的绝缘体，传热相当困难，胶粉粒径较小在塑化机中的螺旋传输的过程中采用电磁加热基本可以实现较为均匀的受热，而胶粒粒径较大，借助于微波作为高频电磁波的极强的穿透能力可迅速对橡胶颗粒实现均匀预热，取代传统锅炉过饱和蒸汽或电磁加热热量传递慢且橡胶颗粒受热不均匀等缺点。
3. 整个生产过程中无需添加任何化学助剂，该生产系统全自动化连续化生产且生产过程及产品绿色环保，劳动强度、生产及维护成本低，设备结构简单，占地面积小，全自动化控制，得到的产品绿色环保且各项性能指标优异，同时该废旧橡胶再生混炼胶性能可根据实际需求进行调配混炼，产品可广泛应用于轮胎、胶板等橡胶制品、防水卷材及道路沥青等领域中。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
如图1所示，一种废旧橡胶再生混炼胶生产系统，该生产系统由胶粉单螺旋塑化装置、多进料口多段双螺杆挤出机、造粒包装装置三部分组成，述胶粉单螺旋塑化装置位于多进料口多段双螺杆挤出机的上方，所述造粒包装装置位于多进料口多段双螺杆挤出机的出料端下方；
其中：胶粉单螺旋塑化装置包括中心轴沿左右水平方向设置的机筒14，机筒14顶部左侧设有进料口，进料口上安装有搅拌螺旋进料装置，其包括料斗9，料斗9下端承接塑化装置的进料口，料斗9上端盖合安装有料斗盖8，料斗盖8中开有进料口，料斗盖8中转动安装有竖直伸入料斗内的搅拌螺旋10，料斗盖8顶部设有搅拌电机6、摆线针轮减速器7，搅拌电机6通过摆线针轮减速器7与搅拌螺旋10上端传动连接，机筒14右端设为第一出料口16，左端底部设有胶粒出料口11，机筒14内转动安装有与机筒共中心轴的单螺旋15，机筒14左端安装有驱动电机3，驱动电机3输出轴与单螺旋15左端共中心轴传动连接，机筒14右侧顶部、底部还分别紧贴设置有电磁加热装置13；
多进料口多段双螺杆挤出机包括有横置的机筒19，机筒19内转动安装有通过驱动电机1控制转动且相互配合送料的双螺杆21，机筒19上位于双螺杆21的左侧上端设有第一进料口4，其后的机筒19上下端安装有微波加热装置12，然后机筒19上端依次设有第二进料口18、第三进料口20；机筒19的后端设有冷却挤压装置23，冷却挤压装置23包括有横置的筒形本体，筒形本体内设有与第二出料口24联通的挤压通道，挤压通道的孔径自进料到出料方向为由大变小，筒形本体的上下两端分别安装有冷却装置22；
造粒包装装置包括机架，机架上设有由驱动电机驱动的造粒机，且造粒机的进料口承接冷却挤压装置中的出料口，造粒机下端设为第三出料口，机架中位于造粒机下方设有承接成品出口的成品包装装置。
多进料口多段双螺杆挤出机的多段双螺杆包括同向全啮合多段双螺杆21，其双螺杆的螺纹分布依次为输送螺纹、剪切螺纹、输送螺纹、混炼螺纹、输送螺纹、混炼螺纹。
多进料口多段双螺杆挤出机上端一次设有第一进料口4（胶粒）、第二进料口18（半脱硫胶粉）和第三进料口20（胶粉），三个进料口的设定位置与多段双螺杆21的输送螺纹中间位置分别一一相对应。
胶粉单螺旋塑化装置的第一出料口16通过连接阀门17与多进料口多段双螺杆挤出机第二进料口18相连接。
胶粉单螺旋塑化装置搅拌电机6和单螺旋驱动电机3、多进料口多段双螺杆挤出机驱动电机1、造粒机驱动电机26、胶粉单螺旋塑化装置与多进料口多段双螺杆挤出机的连接阀门17统一由PLC控制系统控制。
本发明其工作原理：胶粉经过风送至单螺旋塑化装置进料口5，借助于搅拌电机6控制的搅拌螺旋10输送至单螺旋塑化装置机筒14内，在其内部经过单螺旋15输送及电磁加热装置13均匀受热下实现胶粉塑化得到半脱硫胶粉；胶粒经风送至多进料口多段双螺杆挤出机的第一进料口4进入机筒19内，在多进料口多段双螺杆驱动电机1的控制下，受到多段双螺杆输送螺纹段微波加热装置12预热及剪切螺纹段强剪切作用实现脱硫再生得到过脱硫胶粒，然后输送过程中与第二进料口18加入的上述半脱硫胶粉受混炼螺纹段的混炼均匀后，再与第三进料口20加入的胶粉受混炼螺纹段的混炼均匀后输送至冷却挤出装置23内初步冷却后挤出废旧橡胶再生混炼胶成品受到造粒机25制得所需的粒状废旧橡胶再生混炼胶，从第三出料口28进入成品包装装置29后包装入库。
Claims (9)
1.一种废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：该生产系统由胶粉单螺旋塑化装置、多进料口多段双螺杆挤出机、造粒包装装置三部分组成，所述胶粉单螺旋塑化装置位于多进料口多段双螺杆挤出机的上方，所述造粒包装装置位于多进料口多段双螺杆挤出机的出料端下方；
所述胶粉单螺旋塑化装置包括中心轴沿左右水平方向设置的机筒，所述机筒顶部左侧设有进料口，所述进料口上安装有搅拌螺旋进料装置，所述机筒右端设为第一出料口，左端底部设有胶粒出料口，所述机筒内转动安装有与机筒共中心轴的单螺旋，所述机筒右侧顶部、底部还分别紧贴设置有电磁加热装置；
所述多进料口多段双螺杆挤出机包括有横置的机筒，机筒内转动安装有通过驱动电机控制转动且相互配合送料的多段双螺杆，机筒上位于多段双螺杆的左侧上端设有第一进料口，所述第一进料口后方机筒的上下端安装有微波加热装置，所述微波加热装置后方的机筒上端依次设有第二进料口、第三进料口；所述机筒的出料端设有冷却挤压装置。
2.根据权利要求1所述的废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：所述的搅拌螺旋进料装置包括有料斗，所述料斗下端承接塑化装置的进料口，所述料斗上端盖合安装有料斗盖，料斗盖中开有进料口，料斗盖中转动安装有竖直伸入料斗内的搅拌螺旋，所述料斗盖顶部设有搅拌电机、摆线针轮减速器，所述搅拌电机通过摆线针轮减速器与搅拌螺旋上端传动连接，机筒左端安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴与单螺旋左端共中心轴传动连接。
3.根据权利要求1所述的废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：所述的多段双螺杆包括同向全啮合多段双螺杆，其双螺杆的螺纹分布依次为输送螺纹、剪切螺纹、输送螺纹、混炼螺纹、输送螺纹、混炼螺纹。
4.根据权利要求3所述的废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：所述的
多进料口多段双螺杆挤出机上依次设有的第一进料口、第二进料口和第三进料口的位置与多段双螺杆上三段输送螺纹中间位置分别一一相对应。
5.根据权利要求4所述的废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：所述第一进料口为胶粒进料口，其位于上方的胶粉单螺旋塑化装置的胶粒出料端的正下方，所述第二进料口为半脱硫胶粉进料口，其位于上方的胶粉单螺旋塑化装置的右端第一出料口的正下方，所述第三进料口为胶粉进料口。
6.根据权利要求1所述的废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：所述的
冷却挤压装置包括有横置的筒形本体，所述筒形本体内设有与第二出料口联通的挤压通道，挤压通道的孔径自进料到出料方向为由大变小，所述筒形本体的上下两端分别安装有冷却装置。
7.根据权利要求1所述的废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：所述的造粒包装装置包括机架，所述机架上设有由驱动电机驱动的造粒机，且造粒机的进料口承接冷却挤压装置中的出料口，造粒机下端设为第三出料口，机架中位于造粒机下方设有承接成品出口的成品包装装置。
8.根据权利要求1所述的废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：所述的
胶粉单螺旋塑化装置的第一出料口通过连接阀门与多进料口多段双螺杆挤出机第二进料口相连接。
9.根据权利要求1所述的废旧橡胶再生混炼胶生产系统，其特征在于：所述的
胶粉单螺旋塑化装置搅拌电机和单螺旋驱动电机、多进料口多段双螺杆挤出机驱动电机、造粒机驱动电机、胶粉单螺旋塑化装置与多进料口多段双螺杆挤出机的连接阀门统一由PLC控制系统控制。
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