CN202357411U - 一种超临界流体辅助加工成套设备 - Google Patents

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卫宏波
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Abstract

本实用新型涉及一种超临界流体辅助加工成套设备。目前通过添加增塑剂的方法来降低加工温度的方法存在不足。本实用新型包括双螺杆挤出机、加气装置和加料装置。加气装置包括依次连通的二氧化碳钢瓶、净化器、储气罐、过滤器、预热器，接加气管路的一端连接预热器，另一端连接双螺杆挤出机料筒侧壁的注气口；加料装置包括料斗、螺杆输送器和送料管路，送料管路与料斗和双螺杆挤出机的进料口连通，螺杆输送器中的螺杆设置在送料管路内，控制进料速度；加料装置设置在双螺杆挤出机的前端，熔体泵设置在双螺杆挤出机的后端。本实用新型通过料筒上的注气口输送超临界流体，可显著地降低聚合物的熔融温度，使其在较低温度下充分完成塑化。

Description

一种超临界流体辅助加工成套设备
技术领域
本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种聚合物成型加工设备，特别涉及一种超临界流体辅助加工成套设备。
背景技术
挤出成型技术在现今加工高分子材料中处于非常重要的地位，也是加工高分子材料最主要的方法之一，尤其是对于热塑性树脂来说，都可以通过挤出来进行成型加工，但是对于一些熔融温度与分解温度极为接近，在加工过程中易分解的聚合物，就需要降低它的加工温度，目前采用的主要方法是在聚合物内添加增塑剂，但是，通过添加增塑剂的方法来降低加工温度的方法可能还存在一些不足。例如：随着科学的发展，人们发现虽然增塑剂急性毒性较低，人体摄入后几乎没有急性中毒的表现，但这并不意味着其安全，相反其慢性毒性对人类的危害相当大，并且，增塑剂的加入会影响材料的性能，如阻隔性、强度等。所以，就需要寻求一种新的方法来实现该材料的绿色加工。
超临界流体具有流体及液体的特点：具有很强的溶剂强度以及较好的流动性能及传质系数，可以用来降低材料的加工温度。目前用于超临界流体的研究主要集中在二氧化碳、氮气、水等。其中由于二氧化碳流体价廉、无毒无味、绿色环保、可循环利用，临界温度31.06℃，临界压力7.39MPa，在一般环境下都能很容易地达到，而且它能溶胀几乎所有的聚合物,包括通常被认为是抗溶剂的高分子材料等因素，它成为了应用最为广泛的超临界流体。专利CN101003174提出了一种使用超临界流体辅助高分子材料挤出成型机得设备装置，它主要是用于高粘度聚合物的加工。
发明内容
本实用新型的目的在于克服熔融温度与分解温度十分接近的聚合物难以加工的问题，提供一种可以减少甚至不需要添加剂的加入就可以实现加工的超临界流体加工设备。
本实用新型包括双螺杆挤出机、加气装置和加料装置。
所述的加气装置包括二氧化碳钢瓶、净化器、储气罐、过滤器、预热器；二氧化碳钢瓶的出气口通过管路与净化器的进气口连通，净化器的出气口通过管路与储气罐的进气口连通，储气罐的出气口与过滤器的进气口通过恒速恒压泵连接，过滤器的出气口与预热器的进气口通过单向安全阀连接，预热器的出气口连接加气管路的一端，加气管路上设置有流量控制阀和过滤均匀分布器；加料装置设置在双螺杆挤出机的前端，熔体泵设置在双螺杆挤出机的后端，双螺杆挤出机的料筒侧壁开设有注气口，加气管路的另一端连接至该注气口；
所述的加料装置包括料斗、螺杆输送器和送料管路，送料管路与料斗连通，且与双螺杆挤出机的进料口连接，螺杆输送器中的螺杆设置在送料管路内，控制进料速度。
本实用新型通过料筒上的注气口输送超临界流体，可显著地降低聚合物的熔融温度，使其在较低温度下充分完成塑化，实现了加宽聚合物的加工窗口；同时，采用螺杆输送器加料，喂料更加精确，保证了物料的挤出成型过程中的连续和稳定性；还增加了熔体泵设计，将来自挤出机的高温熔体增压、稳压，并大幅度减弱上游工艺传递的波动，快速的进入稳定的工作状态，提高挤出制品尺寸精度，降低废品率，实现了熔体流量精确稳定地送入挤出机头。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种超临界流体辅助加工成套设备包括双螺杆挤出机、加气装置和加料装置。
加气装置包括二氧化碳钢瓶1、净化器2、储气罐3、过滤器5、预热器7；二氧化碳钢瓶1的出气口通过管路与净化器2的进气口连通，净化器2的出气口通过管路与储气罐3的进气口连通，储气罐3的出气口与过滤器5的进气口通过恒速恒压泵4连接，过滤器5的出气口与预热器7的进气口通过单向安全阀6连接，预热器7的出气口连接加气管路8的一端，加气管路8上设置有流量控制阀9和过滤均匀分布器10；加料装置设置在双螺杆挤出机14的前端，熔体泵15设置在双螺杆挤出机14的后端，双螺杆挤出机14的料筒侧壁开设有注气口，加气管路8的另一端连接至该注气口。
加料装置包括料斗11、螺杆输送器12和送料管路13，送料管路13与料斗11连通，且与双螺杆挤出机14的进料口连接，螺杆输送器12中的螺杆设置在送料管路13内，控制进料速度。
该设备通过加料装置聚合物，通过加气装置加入超临界流体二氧化碳，可显著地降低聚合物的熔融温度，使其在较低温度下充分完成塑化，实现了加宽聚合物的加工窗口。该设备不但可以有效的降低聚合物的加工温度，还可以有效的节约能源，提高机器的使用效率，延长设备的使用寿命，同时，还可以稳定的对熔体进行输送，提高制品的有效精度。

Claims (1)

1.一种超临界流体辅助加工成套设备，包括双螺杆挤出机、加气装置和加料装置，其特征在于：
所述的加气装置包括二氧化碳钢瓶、净化器、储气罐、过滤器、预热器；二氧化碳钢瓶的出气口通过管路与净化器的进气口连通，净化器的出气口通过管路与储气罐的进气口连通，储气罐的出气口与过滤器的进气口通过恒速恒压泵连接，过滤器的出气口与预热器的进气口通过单向安全阀连接，预热器的出气口连接加气管路的一端，加气管路上设置有流量控制阀和过滤均匀分布器；加料装置设置在双螺杆挤出机的前端，熔体泵设置在双螺杆挤出机的后端，双螺杆挤出机的料筒侧壁开设有注气口，加气管路的另一端连接至该注气口；
所述的加料装置包括料斗、螺杆输送器和送料管路，送料管路与料斗连通，且与双螺杆挤出机的进料口连接，螺杆输送器中的螺杆设置在送料管路内。
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