CN206614704U - 静态混合器 - Google Patents

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陈亚龙
陈丽颖
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Abstract

本实用新型提供静态混合器,包括圆筒、加热元件、扭曲元件和固定元件,所述固定元件包括第一固定件和第二固定件,所述第一固定件设置于所述圆筒的一端,所述第一固定件连接挤出机的机筒和所述圆筒,所述第二固定件设置于所述圆筒的另一端,所述第二固定件连接吹膜机头的连接段和所述圆筒,所述加热元件套设于所述圆筒的外筒壁,所述扭曲元件插设于所述圆筒内。本实用新型所述的静态混合器在强化混合过程中,利用静态混合器特殊结构,促进熔体混合、均化,避免金属粉的剪切损伤。

Description

静态混合器
技术领域
本实用新型属于高分子材料制造技术领域,具体涉及静态混合器。
背景技术
PVC热收缩膜的收缩率、收缩力适中,透明度好,力学性能优异,性价比高,广泛应用于日化产品、电子电器、塑胶五金、玻璃陶瓷等商品的包装。其不仅对包装物具有很好的保护作用,而且还使商品外形更加鲜明美观,提升商品包装档次,是目前较理想的薄膜类包装材料。PVC热收缩膜成型方式可以归为两大类,即吹塑(二次吹胀)成型和压延(流延)拉伸成型。吹塑成型,加工设备简单,投资省,所生产的薄膜品种更换灵活,更适合通用收缩包装材料的加工生产。压延(流延)拉伸成型方式,加工精细,薄膜产品宽幅大,厚薄均匀度好,但设备多,流程长,投资大,运行费用高。塑料薄膜金属化,使薄膜具有金属光泽,美感膜表面,装饰效果好,综合性能优异,气密、阻隔、遮光、防静电等性能都超过非金属化塑料薄膜。PVC金属化热收缩膜,集合了两种薄膜的包装装饰优势,进一步提升了薄膜装潢作用,赋予包装物更优美、靓丽的外观形象,彰显商品高档品质。塑料薄膜金属化分为表面金属化和全金属化。表面金属化可采用涂装、喷涂、化学镀、电镀、蒸镀等技术手段实现。由于金属与塑料之间粘附力弱,涂装和喷涂的金属层容易产生脱落,影响金属化性能和效果。而化学镀、电镀之前,则需要对薄膜表面进行脱脂处理,处理温度会比较高,一般在70~80℃,该温度下,PVC热收缩膜的大部分收缩率会丧失。塑料薄膜表面蒸镀,金属蒸汽同样具有高温特性,蒸镀过程中将使收缩膜的收缩效能丧失,无法得到满意的PVC金属化热收缩薄膜。普通PVC热收缩吹膜机组,按照二次吹胀的加热方式不同,有水浴加热,如图1所示和红外线烘箱加热如图2所示两种方式。水浴加热温度更均匀,薄膜收缩率控制更精准,是PVC热收缩印刷膜、收缩套管膜及高品质收缩包装膜的主要加工方式。众所周知,由挤出机螺杆进入吹膜机头的熔体,即使有微小的温度和组份不均匀,都会导致薄膜产品厚薄差异,着色不均匀,甚至机械性能下降等缺陷。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供静态混合器,克服上述缺陷,解决薄膜产品厚薄差异大、着色不均匀、机械性能差等问题。
为解决上述技术问题,本实用新型提供静态混合器,包括圆筒、加热元件、扭曲元件和固定元件,
所述固定元件包括第一固定件和第二固定件,所述第一固定件设置于所述圆筒的一端,所述第一固定件连接挤出机的机筒和所述圆筒,所述第二固定件设置于所述圆筒的另一端,所述第二固定件连接吹膜机头的连接段和所述圆筒,所述加热元件套设于所述圆筒的外筒壁,所述扭曲元件插设于所述圆筒内。
作为本实用新型所述静态混合器的一种优选方案,所述扭曲元件包括第一扭曲元件和第二扭曲元件,所述第一扭曲元件和第二扭曲元件交错设置。
作为本实用新型所述静态混合器的一种优选方案,所述第一扭曲元件和第二扭曲元件之间的夹角为90度。
作为本实用新型所述静态混合器的一种优选方案,所述第一扭曲元件和第二扭曲元件均为螺旋状,所述第一扭曲元件和第二扭曲元件的螺旋旋转方向相反。
作为本实用新型所述静态混合器的一种优选方案,所述加热元件为带状加热器,其缠绕于所述圆筒的外筒壁上。
作为本实用新型所述静态混合器的一种优选方案,所述圆筒的直径与所述挤出机的机筒的直径相同,所述圆筒的长度为所述挤出机的螺杆直径的3~5倍。
与现有技术相比,本实用新型提出的静态混合器,利用静态混合器的混合作用与机械搅拌的不同原理,在强化混合过程中,利用静态混合器特殊结构,促进熔体混合、均化,避免金属粉的剪切损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。其中,
图1为现有技术中二次水浴加热PVC热收缩膜的流程示意图;
图2为现有技术中远红外线二次加热吹膜法制作PVC热收缩膜的流程示意图;
图3为本实用新型的静态混合器的结构示意图。
其中:1为料斗、2为挤出机、3为吹膜机头、4为冷却风环、5为第一膜泡、6为第一人字板、7为第一牵引辊、8为第一导辊、9为第二牵引辊、10为远红外加热装置、11为辅助加热装置、12为上冷却风环、13为下冷却风环、14为稳泡装置、15为第二人字板、16为第三牵引辊、17为热定型辊、18为冷却装置、19为第二导辊、20为膜卷、21为卷曲装置、22为第二膜泡、23为定径冷却套、24为加热水箱、25为圆筒、26为加热元件、27为扭曲元件、271为第一扭曲元件、272为第二扭曲元件、281为第一固定件、282为第二固定件、29为热电偶孔。
具体实施方式
本实用新型所述的静态混合器,其包括:圆筒25、加热元件26、扭曲元件27和固定元件(未图示)。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
首先,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
其次,本实用新型利用结构示意图等进行详细描述,在详述本实用新型实施例时,为便于说明,表示静态混合器结构的示意图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是实例,其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。
请参阅图3,图3为本实用新型的静态混合器的结构示意图。如图3所示,在普通PVC热收缩吹膜机组的挤出机和吹膜机头中间,增设直径与挤出机机筒相同、长度为3~5D(挤出机螺杆直径)的静态混合器,所述静态混合器是包括圆筒25、加热元件26、扭曲元件27和固定元件,固定元件包括第一固定件281和第二固定件282,第一固定件281和第二固定件282分别设置于圆筒25的两端,第一固定件281连接挤出机的机筒和圆筒,第二固定件282连接吹膜机头的连接段和圆筒25,即静态混合器与螺杆头部的连接采用组合式,静态混合器组装后,与机筒一起连接,静态混合器另一端通过法兰与吹膜机头连接段相连。加热元件26套设于圆筒25的外筒壁,扭曲元件插设于圆筒25内。静态混合器不属于螺杆主体,是一组设在机头和螺杆之间的固定原件。本实用新型中采用的静态混合器是在一段圆筒内,镶嵌安装着一系列串联并彼此接触的若干扭曲元件,即第一扭曲元件271和第二扭曲元件272,这些固定元件按不同方向相对交错,互成90°,第一扭曲元件271和第二扭曲元件272均为螺旋状,第一扭曲元件271和第二扭曲元件272的螺旋旋转方向相反。加热元件26为带状加热器,其缠绕于圆筒25的外筒壁上。在带状加热器之间,圆筒25的外筒壁上还设有热电偶孔29。静态混合器不是依靠机械运动部件的运动,给予熔体(流体)能量而促进混合的,而是在熔体输送过程中,通过扭曲元件,将熔体分割成若干股料流,使其顺着扭曲元件所形成的流道流动,同时料流还相对于扭曲元件的螺旋曲线做回转流动,熔体的翻转导致了径向混合,提升了熔体混合均化效果。熔体在静态混合器中,是依靠自身的流动能量而进行混合的,故剪切作用相对较低,不会对金属颜料粉造成进一步剪切损伤。因此,本实用新型是利用静态混合器的混合作用与机械搅拌的不同原理,在强化混合过程中,利用静态混合器特殊结构,促进熔体混合、均化,避免金属粉的剪切损伤。
下面介绍需利用上述静态混合器的PVC热收缩膜吹塑成型制备方法:
1、按照配方称取PVC树脂、金属粉颜料及其它助剂;
2、加入高速混合机捏合(混合),出料温度125~130℃;
3、冷却混合机冷却到50℃以下,制成干混料;
4、干混料熟化(静置)8小时以上;
5、挤出机熔融塑化,挤出机温度:160~165℃、170~175℃、180~185℃、190~195℃、195~200℃;
6、静态混合器熔体均质化,静态混合器长度3~5D,温度190~200℃;
7、吹膜机头吹胀成筒状薄膜(一泡),机头温度200~210℃,自然风风环冷却;
8、二次加热(75-85℃)、再次吹胀成二泡、冷却定型,获得收缩率;
9、牵引、收卷,获得筒状膜卷(半成品);
10、分切、检验、包装,制成PVC金属化热收缩膜成品。
为实现上述目的,除选用粒径适宜,表面处理的金属粉颜料外,配方设计时,适当提高内外润滑剂的用量,以此减小物料在混合和加工中的内外摩擦力;加工助剂采用促进塑化型和润滑型两种ACR组合形式,并大幅提高总用量,以此提高PVC配方体系熔体的润滑性和流动性,提高金属粉在熔体中分散效果,降低熔体塑化输送中的机械剪切力,从而实现降低金属粉剪切损伤,保证金属粉颜料在PVC体系中良好分散效果的配方设计目的。
另外,为了尽量消除金属粉色泽差异,配方中还添加一定比例的消光粉配合金属粉使用,用量为0.3~0.5质量份。
PVC金属化热收缩膜具体配方比例及与普通PVC热收缩膜配方对比情况如下表1.
表1金属化和非金属化PVC热收缩膜配方对比情况
下面介绍上述设备及配方所制得的产品的具体实施例:
实施例1:
产品:
银色PVC热收缩膜,薄膜折径780mm,厚度0.07mm,收缩率:横向48~50%,纵向0~3%。
配方
原辅材料名称 牌号 配比(质量份)
PVC树脂 SG-5 100
有机锡 181 2.1
增塑剂 DOP 5.0
增韧剂MBS BTA-717 6.5
促进塑化型加工助剂ACR K-120N 2.8
润滑型ACR K-175 1.0
内润滑剂 J-16 1.2
外润滑剂 AC-316A 0.9
银粉 ECKART-145 1.2
消光粉 OK-500 0.3
设备:
挤出机:Ф65单螺杆挤出机,L/D=29:1,螺杆为带混炼头的屏障型结构。
静态混合器:长度260mm;
吹膜机头:口模直径Ф130;
二次吹胀:水浴加热
工艺:
捏合(高速混合)出料温度:130℃;
冷却混合出料温度:50℃
干混料静置8小时。
挤出机塑化挤出:
挤出机转速:45rpm
静态混合器:
温度:190℃
吹膜机头:
连接段温度:190℃,195℃;
机头温度:200℃,202℃;
二次加热水箱
水浴温度:78℃
定型套水温:16℃
实施例2:
产品:
银色PVC热收缩膜,薄膜折径920mm,厚度0.075mm,收缩率:横向45~48%,纵向10~15%。
配方:
设备:
挤出机:Ф70单螺杆挤出机,L/D=29:1,螺杆为带混炼头的屏障型结构。
静态混合器:长度210mm;
吹膜机头:口模直径Ф150;
二次吹胀:红外线烘箱加热
工艺:
捏合(高速混合)出料温度:130℃;
冷却混合出料温度:48℃
干混料静置8小时
挤出机塑化挤出:
挤出机 1 2 3 4 5
温度,℃ 165 175 187 193 200
挤出机转速:48rpm
静态混合器:
温度:198℃
吹膜机头:
连接段温度:195℃,199℃;
机头温度:200℃,205℃;
二次加热水箱
烘箱温度:83℃
冷却风环风温:23℃
实施例3
金色PVC热收缩膜,薄膜折径550mm,厚度0.07mm,收缩率:横向45~48%,纵向0~5%。
配方:
设备:
挤出机:Ф55单螺杆挤出机,L/D=26.5:1,螺杆为带混炼头的屏障型结构。
静态混合器:长度275mm;
吹膜机头:口模直径Ф110;
二次吹胀:水浴加热
工艺:
捏合(高速混合)出料温度:130℃;
冷却混合出料温度:50℃
干混料静置8小时
挤出机塑化挤出:
挤出机 1 2 3 4 5
温度,℃ 165 175 190 195 200
挤出机转速:42rpm
静态混合器:
温度:195℃
吹膜机头:
连接段温度:195℃,200℃;
机头温度:200℃,205℃;
二次加热水箱
水浴温度:80℃
定型套水温:15℃
应说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.静态混合器,其特征是:包括圆筒、加热元件、扭曲元件和固定元件,
所述固定元件包括第一固定件和第二固定件,所述第一固定件设置于所述圆筒的一端,所述第一固定件连接挤出机的机筒和所述圆筒,所述第二固定件设置于所述圆筒的另一端,所述第二固定件连接吹膜机头的连接段和所述圆筒,所述加热元件套设于所述圆筒的外筒壁,所述扭曲元件插设于所述圆筒内。
2.如权利要求1所述的静态混合器,其特征是:所述扭曲元件包括第一扭曲元件和第二扭曲元件,所述第一扭曲元件和第二扭曲元件交错设置。
3.如权利要求2所述的静态混合器,其特征是:所述第一扭曲元件和第二扭曲元件之间的夹角为90度。
4.如权利要求2所述的静态混合器,其特征是:所述第一扭曲元件和第二扭曲元件均为螺旋状,所述第一扭曲元件和第二扭曲元件的螺旋旋转方向相反。
5.如权利要求1所述的静态混合器,其特征是:所述加热元件为带状加热器,其缠绕于所述圆筒的外筒壁上。
6.如权利要求1所述的静态混合器,其特征是:所述圆筒的直径与所述挤出机的机筒的直径相同,所述圆筒的长度为所述挤出机的螺杆直径的3~5倍。
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CN106827277A (zh) * 2017-04-07 2017-06-13 宜兴市光辉包装材料有限公司 静态混合器及pvc热收缩膜吹塑成型制备方法

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