CN210679228U - 高分散性黑色母粒的制造设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高分散性黑色母粒的制造设备，该设备包括用于向双螺杆挤出机喂料的喂料机构，喂料机构包括内设物料分散腔的物料分散箱以及用于向物料分散腔送料的进料单元，该物料分散箱的底部带有连通物料分散腔与双螺杆挤出机的输料管道的喂料口；物料分散腔内转动安装有物料剪切单元，各进料单元的出料口均与该物料剪切单元相对设置，且各进料单元的出料方向均与该物料剪切单元的转动方向相反。本申请利用各进料单元将相应的物料单独地送入物料分散箱内，在物料剪切单元发生转动时，物料柱会撞击到物料剪切单元上而散开，散开的物料又会被转动中的物料剪切单元甩至物料分散腔的不同周向位置上，从而能够在充分分散后与其他物料充分混合。
Description
技术领域
本实用新型属于色母粒制造设备技术领域，具体涉及一种高分散性黑色母粒的制造设备。
背景技术
黑色母粒是一种新型高分子材料专用着色剂，其原材料一般由炭黑、载体树脂和添加剂组成，三种原材料被搅拌均匀后通过喂料筒进入双螺杆挤出机，双螺杆挤出机通过内部的双螺栓对原材料进行挤压而使原材料成型为黑色母粒。
为了确保黑色母粒质量的均一性，在黑色母粒的制造过程中，应当尽可能地使炭黑和载体树脂充分分散。但现有技术中，黑色母粒原材料的搅拌措施和搅拌机构在这方面的效果较差。
如申请号为CN201721354834.8的中国实用新型专利公开了一种高分散性功能母粒制备设备，该设备包括喂料机构和双螺杆挤出机，其中，所述的喂料机构包括搅拌箱，搅拌箱的顶端安装有进料漏斗，搅拌箱的底端则与进料管道相连，该进料管道则与双螺杆挤出机的输送管道相连。
该设备先将所有原材料放入进料漏斗内，仅利用搅拌箱简单搅拌后即被送入双螺杆挤出机中；而进料管道处于搅拌箱的底部，在搅拌箱底部积累的较多未被搅拌均匀、未充分分散的原材料会率先进入进料管道内，不仅导致双螺杆挤出机前端挤出的成型料颜色不均，而后续挤出的成型料中炭黑或载体树脂含量偏低，导致黑色母粒质量均一度差。
实用新型内容
本申请的发明目的是提供一种高分散性黑色母粒的制造设备。
为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：
一种高分散性黑色母粒的制造设备，包括用于向双螺杆挤出机喂料的喂料机构，所述的喂料机构包括内设物料分散腔的物料分散箱以及用于向物料分散腔送料的进料单元，该物料分散箱的底部带有连通物料分散腔与双螺杆挤出机的输料管道的喂料口；
所述的物料分散箱上转动安装有延伸至物料分散腔内的物料剪切单元，各进料单元的出料口均与该物料剪切单元相对设置，并且，各进料单元的出料方向均与该物料剪切单元的转动方向相反。
本申请不直接将全部物料倾倒入物料分散箱中，而是利用各进料单元将相应的物料单独地送入物料分散箱内，且在进料单元的出料口处设置物料剪切单元，当物料自出料口处冲出时，由于各进料单元的出料方向均与该物料剪切单元的转动方向相反，因此在物料剪切单元发生转动时，物料柱会撞击到物料剪切单元上而散开，散开的物料又会被转动中的物料剪切单元甩至物料分散腔的不同周向位置上，从而能够与其他物料充分混合。
由于各物料是被连续性地送入物料分散腔内的，因此所有物料的混合也是少量地、连续性地发生的，通过控制不同物料的进料量，就能够确保整个混合过程中所有物料都均分且充分分散；混合后的物料实时地经喂料口进入双螺杆挤出机的输料管道内，确保双螺杆挤出机的整个挤出过程中获得的黑色母粒中各物料都是充分分散的。
在上述的高分散性黑色母粒的制造设备中，所述的物料剪切单元包括竖直设置且与物料分散箱转动连接的转轴，该物料分散箱的顶部安装有用于驱动转轴转动的周向驱动器；
所述的转轴的外周设有若干物料剪切片，各进料单元的出料口均与相应的物料剪切片相对设置。物料剪切片即是用于对自出料口冲出的物料柱进行阻挡，使物料柱散开。
在上述的高分散性黑色母粒的制造设备中，所有物料剪切片绕转轴周向均匀设置，各物料剪切片的长度延伸方向与转轴轴向相一致。
在上述的高分散性黑色母粒的制造设备中，所述的物料剪切片有至少三个。物料剪切片的数量若是过小，可能会因为转轴转速不足而导致物料剪切片到达出料口的时间间隔延长，最终不能对物料柱造成有效的冲击，难以使物料柱散开。
显然，物料剪切片的数量也不宜过多，过多的物料剪切片会导致相邻物料剪切片之间的间隔变小而容易积存物料。
在上述的高分散性黑色母粒的制造设备中，所述的转轴朝向喂料口的一侧安装有呈圆锥型的物料分散头，该物料分散头具有背离喂料口的导料锥面。物料柱在被物料剪切片散开后，有一部分物料可能会直接落入喂料口，而设置处于喂料口上方的物料分散头后，受物料分散头阻挡，这部分物料会沿着导料锥面滑下至物料分散腔的内壁上，或被导料锥面反弹，经进一步分散并与其他物料混合后，再进入喂料口，进一步保证了物料的分散性。
在上述的高分散性黑色母粒的制造设备中，所述的进料单元包括：
用于盛装物料的物料储备箱；
用于连通物料储备箱与物料分散箱的进料管，所述的进料管延伸至物料分散腔内；
用于驱使各物料储备箱内的物料沿进料管进入物料分散腔的负压吸料风机。
在上述的高分散性黑色母粒的制造设备中，所述的进料管包括延伸至物料储备箱内的进料段和延伸至物料分散腔内的出料段，所述的负压吸料风机用于向出料段内送风以使进料段内形成负压环境而吸料。这种负压吸料风机除了具有负压吸料的作用外，还能够向物料分散腔内送风，风柱会与物料柱同时冲击到物料剪切片上，在物料柱被分散的同时，风柱也被分散，并进而在物料分散腔内形成涡旋气流，有助于加强各物料的分散效果。
在上述的高分散性黑色母粒的制造设备中，所述的进料管的数量为三的整数倍。并且，在上述的高分散性黑色母粒的制造设备中，相邻的两根进料管用于输送不同的物料。进料管分别用于输送炭黑、载体树脂和添加剂，当进料管数量为六、九等三的倍数时，将相邻的两根进料管用于输送不同的物料有利于不同的物料充分混合、物料充分分散。
在上述的高分散性黑色母粒的制造设备中，所有进料管绕物料分散箱周向均匀设置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本申请不直接将全部物料倾倒入物料分散箱中，而是利用各进料单元将相应的物料单独地送入物料分散箱内，且在进料单元的出料口处设置物料剪切单元，当物料自出料口处冲出时，由于各进料单元的出料方向均与该物料剪切单元的转动方向相反，因此在物料剪切单元发生转动时，物料柱会撞击到物料剪切单元上而散开，散开的物料又会被转动中的物料剪切单元甩至物料分散腔的不同周向位置上，从而能够与其他物料充分混合；由于各物料是被连续性地送入物料分散腔内的，因此所有物料的混合也是少量地、连续性地发生的，通过控制不同物料的进料量，就能够确保整个混合过程中所有物料都均分且充分分散；混合后的物料实时地经喂料口进入双螺杆挤出机的输料管道内，确保双螺杆挤出机的整个挤出过程中获得的黑色母粒中各物料都是充分分散的。
附图说明
图1为本实用新型一种高分散性黑色母粒的制造设备的结构示意图；
图2为图1中A-A剖视图局部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例一种高分散性黑色母粒的制造设备，包括双螺杆挤出机1，以及用于向双螺杆挤出机1喂料的喂料机构2。
该喂料机构2包括物料分散箱3，该物料分散箱3包括内设物料分散腔31的箱体32，以及与箱体32相适配的盖体33；箱体32的底部呈漏斗状，且带有连通物料分散腔31与双螺杆挤出机1的输料管道11的喂料口34。
本实施例中，物料分散箱3上安装有用于向物料分散腔31送料的进料单元4，以及用于对被进料单元4送入物料分散腔31的物料柱做剪切散开处理的物料剪切单元5。
如图2所示、结合图1可见，本实施例设置了六个进料单元4，六个进料单元4被分成三组，三组进料单元4分别用于输送炭黑、载体树脂和添加剂，同属一组的两个进料单元4用于输送同一种物料，相邻的两个进料单元4所输送的物料不同，所有进料单元4绕物料分散箱3周向均匀设置。
如图1所示，每一进料单元4均包括用于盛装物料的物料储备箱41，以及用于连通物料储备箱41与物料分散箱3的进料管42，进料管42上还安装有用于驱使各物料储备箱41内的物料沿进料管42进入物料分散腔31的负压吸料风机43。
本实施例中，进料管42包括延伸至物料储备箱41内的进料段42a和延伸至物料分散腔31内的出料段42b，负压吸料风机43即用于向出料段42b内送风，以使进料段42a内形成负压环境而吸料。这种负压吸料风机43除了具有负压吸料的作用外，还能够向物料分散腔31内送风，有助于加强各物料的分散效果。
如图1和图2所示，本实施例中，物料剪切单元5包括竖直设置且与盖体33转动连接的转轴51，盖体33的顶部安装有用于驱动转轴51转动的周向驱动器52(可以是电机)；在物料分散腔31内，转轴51的外周设有若干物料剪切片53，所有物料剪切片53绕转轴51周向均匀设置，各物料剪切片53的长度延伸方向与转轴51轴向相一致。
同时，如图2所示，转轴51处于物料分散箱3的中心位置，各进料管42的出料口均与相应的物料剪切片53相对设置；并且，转轴51的转动方向与各进料管42的出料方向相反。
物料剪切片53即是用于对自出料口冲出的物料柱进行阻挡，使物料柱散开。因此为了确保物料剪切片53对物料柱的冲击力度，物料剪切片53的数量应当不少于三片，若物料剪切片53的数量若是过小，可能会因为转轴51转速不足而导致物料剪切片53到达出料口的时间间隔延长，最终不能对物料柱造成有效的冲击，难以使物料柱散开。如图2所示，本实施例设置了六片物料剪切片53。显然，物料剪切片53的数量也不宜过多，过多的物料剪切片53会导致相邻物料剪切片53之间的间隔变小而容易积存物料。
如图1和图2所示，本实施例中，转轴51朝向喂料口34的一侧还安装有呈圆锥型的物料分散头54，该物料分散头54处于喂料口34的上方且具有背离喂料口34的导料锥面54a。
本实施例一种高分散性黑色母粒的制造设备的工作原理为：
根据被输送物料的使用量，调节进料管42的流量，而后启动负压吸料风机43和电机，在负压吸料风机43的作用下，物料柱和风柱同时进入物料分散腔31内，其中，物料柱冲击到物料剪切片53上后散开，一部分无物料反弹至物料分散腔31的内壁上，一部分物料被转动中的物料剪切片53甩至物料分散腔31的不同周向位置上，一部分下落至物料分散头54的导料锥面54a上，或沿着导料锥面54a滑下至物料分散腔31的内壁上，或被导料锥面54a反弹，从而同一种物料被充分分散、不同的物料充分混合；而风柱也会冲击到物料剪切片53上，在物料柱被分散的同时，风柱也被分散，并进而在物料分散腔31内形成涡旋气流，有助于加强各物料的分散效果。
在各物料被少量地、连续性地分散和混匀后，混合物料随即经喂料口34进入双螺杆挤出机1的输料管道11，经加热熔融后成型为黑色母粒。
Claims (10)
1.一种高分散性黑色母粒的制造设备，包括用于向双螺杆挤出机(1)喂料的喂料机构(2)，其特征在于，所述的喂料机构(2)包括内设物料分散腔(31)的物料分散箱(3)以及用于向物料分散腔(31)送料的进料单元(4)，该物料分散箱(3)的底部带有连通物料分散腔(31)与双螺杆挤出机(1)的输料管道(11)的喂料口(34)；
所述的物料分散箱(3)上转动安装有延伸至物料分散腔(31)内的物料剪切单元(5)，各进料单元(4)的出料口均与该物料剪切单元(5)相对设置，并且，各进料单元(4)的出料方向均与该物料剪切单元(5)的转动方向相反。
2.如权利要求1所述的高分散性黑色母粒的制造设备，其特征在于，所述的物料剪切单元(5)包括竖直设置且与物料分散箱(3)转动连接的转轴(51)，该物料分散箱(3)的顶部安装有用于驱动转轴(51)转动的周向驱动器(52)；
所述的转轴(51)的外周设有若干物料剪切片(53)，各进料单元(4)的出料口均与相应的物料剪切片(53)相对设置。
3.如权利要求2所述的高分散性黑色母粒的制造设备，其特征在于，所有物料剪切片(53)绕转轴(51)周向均匀设置，各物料剪切片(53)的长度延伸方向与转轴(51)轴向相一致。
4.如权利要求3所述的高分散性黑色母粒的制造设备，其特征在于，所述的物料剪切片(53)有至少三个。
5.如权利要求2所述的高分散性黑色母粒的制造设备，其特征在于，所述的转轴(51)朝向喂料口(34)的一侧安装有呈圆锥型的物料分散头(54)，该物料分散头(54)具有背离喂料口(34)的导料锥面(54a)。
6.如权利要求2-5中任意一项所述的高分散性黑色母粒的制造设备，其特征在于，所述的进料单元(4)包括：
用于盛装物料的物料储备箱(41)；
用于连通物料储备箱(41)与物料分散箱(3)的进料管(42)，所述的进料管(42)延伸至物料分散腔(31)内；
用于驱使各物料储备箱(41)内的物料沿进料管(42)进入物料分散腔(31)的负压吸料风机(43)。
7.如权利要求6所述的高分散性黑色母粒的制造设备，其特征在于，所述的进料管(42)包括延伸至物料储备箱(41)内的进料段(42a)和延伸至物料分散腔(31)内的出料段(42b)，所述的负压吸料风机(43)用于向出料段(42b)内送风以使进料段(42a)内形成负压环境而吸料。
8.如权利要求6所述的高分散性黑色母粒的制造设备，其特征在于，所述的进料管(42)的数量为三的整数倍。
9.如权利要求8所述的高分散性黑色母粒的制造设备，其特征在于，相邻的两根进料管(42)用于输送不同的物料。
10.如权利要求8所述的高分散性黑色母粒的制造设备，其特征在于，所有进料管(42)绕物料分散箱(3)周向均匀设置。
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