CN213261012U - 带熔体加注系统的petg双螺杆双排气挤出机 - Google Patents

Abstract

带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，属PETG热收缩膜主塑化设备，包括由若干节机筒组成的挤出机本体，挤出机本体内同向啮合的双螺杆，以双螺杆根部为始点，第一节机筒为加料筒体，中部非相邻的二节机筒为真空排气筒体，双螺杆偏头部位置，即倒数第二节机筒的筒体上，开设挤出机入口，所述的挤出机入口连接一熔体加注系统，其余的机筒均为闭合筒体；在挤出成型PETG收缩膜时，能同时满足提升性能共混改性加工的需要或者满足添加不耐剪切物料或助剂的需要或者满足更好加工回用废弃物的需要。

Description

带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机

技术领域

本实用新型属PETG热收缩膜主塑化设备，尤其是指一种带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机。

背景技术

PETG是PET醇改性产物，其与PET一样都是易水解材料，熔融挤出塑化过程中，如系统中存有一定量水份，就会导致材料水解、粘度下降，所加工制品性能下降，严重时还会出现气泡或成型困难的问题。为此，加工PETG及PET类材料，在使用单螺杆挤出机等非排气式塑化装置时，需要先对PETG原料进行深度干燥处理，使其水份含量<=200ppm。

采用双螺杆双排气（即两个脱挥的排气口抽真空）式挤出机，则可省去塑化前的原料干燥处理过程，这是因为该挤出机在机筒上设置有两个排气口，并分别与真空系统连接，通过抽真空将挤出机中熔融物料中所含水分和熔融塑化过程中产生的低分子物抽离出去，这样，熔体中就不会再有导致水解反应发生的水分，达到与塑化前干燥好的加工效果。故双螺杆双排气挤出机是PETG热收缩膜主塑化装置的首选。

PETG双螺杆双排气挤出机为同向啮合平行双螺杆挤出机，螺杆直径根据生产线产量选定。螺杆长径比一般选用40：1或36：1，国内设备以40：1为主。螺杆机筒采用模块化设计，单节模块长度为4D（D为螺杆直径），机筒上设有2个排气口，与真空系统连接。每节为独立加热和温控区，机筒还设有独立的循环水冷却系统。

以长径比40：1的螺杆机筒为例，机筒共由10节组成，分为10区加热，以螺杆根部为始点，第一、五、七节筒体为开口筒体，其中第一节为加料筒体，第五、七节为真空排气筒体，其余均为闭合筒体。常规PETG双螺杆双排气挤出机，一般只设一个加料口，各种固体物料经计量混合后由螺杆根部的加料口进入螺杆熔融塑化挤出。这种结构的挤出机，在挤出成型PETG收缩膜时，存在的不足是：

（1）PETG作为收缩膜材料，虽具有收缩率高，透明性好，力学性能强等诸多优点，但也存在耐高热性、阻燃性不佳的问题，更无法满足一些特殊环境和领域中的严苛使用要求。为达到和满足这些特殊要求，拓展产品市场和应用领域，通过共混对材料改性，是最直接和便捷的方法。由于共混物质与PETG物性差异大（正是利用这种差异，通过共混来提升PETG相关性能），两者塑化工艺参数也会存在较大差异。将两者简单混合后，直接用PETG双螺杆挤出机挤出，无法达到理想的共混效果，甚至过大的工艺差异，还有可能导致共混挤出的两种物质不能很好混融。比如，用PEN提高PETG的耐热性，PEN加工温度为300-315℃，而PETG加工温度为260-280℃，两者存在明显差异，如果用PETG加工温度挤出共混物，PEN 不能完全熔融，达不到共混改性目的。而使用PEN加工温度，PETG由于加工温度过高，其热稳定性会下降，熔体粘度明显变小，其流变性和成型性均与正常加工温度下出现较大变化，不足以支撑其挤出成型，此时，由于其熔体与PEN熔体性能差异明显，无法实现熔体的混融，所挤出的共混物性能与预期设计及理论存在较大差距，同样达不到共混目的。

（2）PETG膜加工生产，有时会根据使用要求添加些助剂用以改变其表面性能或物性指标，其中一些助剂成份对加工过程中的剪切十分敏感。PETG双螺杆挤出机两根螺杆相互啮合，螺杆与机筒之间间隙处较小，加工过程对物料具有一定的剪切作用。例如，PETG热收缩膜的金属化，使其具有金属光泽，美感膜表面，同时增加膜的阻隔、遮光、防静电以及气密性能，提高PETG收缩膜的使用价值。该膜的制备，需要在原料中添加一定量的金属粉。所使用的金属粉颜料，多为软金属，如最常用的铝粉（银色），铜锌粉（金粉），一般为微米级的细粉末，易产生团聚，分散性差。为便于PETG粒料使用，颜料厂家会做成膏状或母粒状，但加工中的高剪切力，会使金属颜料变形，影响颜料颗粒的定向排列效果，从而产生色相和色泽差异，影响薄膜外观效果和质量。

（3）PETG热收缩膜生产线横拉系统后切下来的边丝，一般情况都在线粉碎回用。而薄膜生产过程中仍由于破膜、质量波动等原因还会产生一定量的薄膜废弃物。另外，薄膜成品分切过程中，也要产生一定量的边丝，这些废弃物相对较干净，有回用价值。针对这部分废弃物，原来采用的是先粉碎，再造粒，然后与新料掺混使用的方法，利用这种回用方法，存在一些蔽端，由于造粒过程中，物料会产生一定分解，使其性能和颜色均出现一定程度的品质下降。同时该废弃物在收集、粉碎以及造粒等再生过程中易被污染，从而导致使用这种再生料加工生产的薄膜质量较差，无法满足高品质产品的要求。此外，随着环保管理力度的加强，没有环保处理措施的造粒加工已不被允许。

发明内容

本实用新型正是为了克服上述不足，提供一种带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，通过在挤出机上增设熔体加注系统，在挤出成型PETG收缩膜时，能同时满足提升性能共混改性加工的需要或者满足添加不耐剪切物料或助剂的需要或者满足更好加工回用废弃物的需要。

具体是这样来实施的：带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，包括由若干节机筒组成的挤出机本体，挤出机本体内同向啮合的双螺杆，以双螺杆根部为始点，第一节机筒为加料筒体，中部非相邻的二节机筒为真空排气筒体，其特征在于双螺杆偏头部位置，即倒数第二节机筒的筒体上，开设挤出机入口，所述的挤出机入口连接一熔体加注系统，其余的机筒均为闭合筒体。熔体加注系统的挤出机入口设在双螺杆挤出机前段偏头部位置，即倒数第二节机筒筒体上。该位置，挤出机内加工着的物料经过前面螺杆的剪切、塑化已成为均一的熔体。挤出机螺杆再向前主要是起进一步混合、均质的作用，剪切力相对较小。从熔体加注系统的挤出机入口计量加入的外来熔体，与挤出机内被螺杆推动前移的熔体，混合并在后续螺纹作用下混融、均质化，成为单一熔体流，从挤出机流出，通过熔体管道进入下道加工工序装置。

在PETG双螺杆挤出机上设置熔体加注系统，满足了提升性能共混改性加工的需要。上述PEN/PETG共混，PEN可先在外置的挤出系统中熔融塑化为熔体，该熔体经过熔体加注系统计量，加注到PETG挤出机螺杆前端的机筒内，与挤出机内塑化熔融被螺杆推动向前的PETG熔体汇流，在螺杆前部啮合螺纹混合作用下，实现熔体混融。混融的熔体在螺杆推动下，进入后面的片材成型装置，成型为片材，经拉伸最后成型为薄膜。

PETG双螺杆挤出机设置熔体加注系统后，在制作金属化薄膜时，可以使用膏状的金属颜料直接加入方式，也可使用金属颜料母粒，先将母粒无剪切或低剪切塑化熔融，将母粒熔体计量加注到挤出机中，与PETG熔体混融后挤出成型。由于在螺杆中距离短，所受剪切力相对较小，故能较好地保持金属颜料的形态。熔体加注系统，非常适合于添加不耐剪切物料或助剂的需要。

PETG双螺杆挤出机设置熔体加注系统后，可以更好适应加工回用废弃物的需要。可以先将这部分废弃物在密闭罐体中通过外热转为熔融液体，先移存到加注系统贮槽中，保温备用。通过熔体加注系统中的过滤器去除杂质，熔体计量泵计量加注到双螺杆挤出机中，与螺杆中PETG熔体汇流、温融成一体。废弃物熔体如不直接使用，还可先将其移到一个增粘反应罐中，通过技术手段，将其因前面制膜过程造成的粘度损失补偿回来，达到新料水平。并可利用该增粘反应罐，使废弃物熔体进一步改性处理，赋予其更多特性，从而进一步提升PETG热收缩膜的功能化性能。

进一步地，熔体加注系统包括熔体贮槽、加压泵、计量泵，熔体贮槽顶部设有熔体进口，熔体管道一端从熔体贮槽下部引出，另一端接至倒数第二节机筒的筒体上的挤出机入口，熔体贮槽引出处的熔体管道上装有加压泵，计量泵安装在一头的熔体管道上。加压泵为聚酯熔体增压泵，计量泵为熔体计量输送泵。

熔体贮槽和熔体管道外设有设加热和温控系统，可加热、温控保温，使槽内和连接管道内保持熔体液化所需温度。

熔体贮槽顶部设有氮气接入口，贮槽通过氮气保护 ，避免熔体被氧化、水解、分解。

熔体加注系统的加压泵和计量泵之间的熔体管道上，串接有一精过滤器，其滤网采用20目不锈钢网，可选用立式或卧式熔体过滤器。

熔体加注系统的计量泵和挤出机入口之间的熔体管道上，串接有粗过滤器，其滤网孔径为60目，采用在线切换的板式过滤器。

本实用新型的有益效果是：

1.与PETG物性差异大的共混物通过熔体加注系统进入前端的机筒内，在螺杆前部啮合螺纹混合作用下，与挤出机内塑化熔融被螺杆推动向前的PETG熔体实现混融，可满足提升性能共混改性加工的需求。

2.在制作金属化薄膜时，膏状的金属颜料或者金属颜料母粒，通过熔体加注系统进入挤出机，所受剪切力相对较小，故能较好地保持金属颜料的形态，同样适合于添加不耐剪切的其它物料或助剂。

3.利用熔体加注系统，可以回用部分废弃物的熔融液体，更好地满足加工回用废弃物的需要。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，40：1的长径比，挤出机本体由十节机筒组成，挤出机本体内设有同向啮合的双螺杆，以双螺杆根部为始点，第一节机筒1为加料筒体，第五节机筒5、第七节机筒7为真空排气筒体，第九节机筒9为熔体加注筒体，挤出机本体外的一熔体加注系统的挤出机入口11开设在第九节机筒9的筒体上，第二节筒体2、第三节筒体3、第四节筒体4、第六节筒体6、第八节筒体8、第十节筒体10，均为闭合筒体。

熔体加注系统包括熔体贮槽12、加压泵13、计量泵14，熔体贮槽12顶部设有熔体进口15和氮气接入口16，熔体管道17一端从熔体贮槽12下部引出，另一端接至第九节机筒9的筒体上的，熔体贮槽12引出处的熔体管道17上装有加压泵13，计量泵14安装在挤出机入口11一头的熔体管道17上，熔体贮槽12和熔体管道17外均设有设加热和温控系统，加压泵13和计量泵14之间的熔体管道17上，串接有一精过滤器18，该精过滤器18可选用立式或卧式熔体过滤器，其滤网采用20目不锈钢网；计量泵14和挤出机入口11之间的熔体管道17上，串接有粗过滤器19，该粗过滤器19为在线切换的板式过滤器，其滤网孔径为60目。

Claims (10)

1.带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，包括由若干节机筒组成的挤出机本体，挤出机本体内同向啮合的双螺杆，以双螺杆根部为始点，第一节机筒为加料筒体，中部非相邻的二节机筒为真空排气筒体，其特征在于双螺杆偏头部位置，即倒数第二节机筒的筒体上，开设挤出机入口，所述的挤出机入口连接一熔体加注系统，其余的机筒均为闭合筒体。

2.根据权利要求1所述的带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，其特征在于熔体加注系统包括熔体贮槽、加压泵、计量泵，熔体贮槽顶部设有熔体进口，熔体管道一端从熔体贮槽下部引出，另一端接至倒数第二节机筒的筒体上的挤出机入口，熔体贮槽引出处的熔体管道上装有加压泵，计量泵安装在一头的熔体管道上。

3.根据权利要求2所述的带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，其特征在于加压泵为聚酯熔体增压泵。

4.根据权利要求2所述的带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，其特征在于计量泵为熔体计量输送泵。

5.根据权利要求2所述的带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，其特征在于熔体贮槽和熔体管道外设有加热和温控系统。

6.根据权利要求2所述的带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，其特征在于熔体贮槽顶部设有氮气接入口。

7.根据权利要求2所述的带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，其特征在于熔体加注系统的加压泵和计量泵之间的熔体管道上，串接有一精过滤器。

8.根据权利要求7所述的带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，其特征在于精过滤器为立式或卧式熔体过滤器，其滤网采用20目不锈钢网。

9.根据权利要求2所述的带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，其特征在于熔体加注系统的计量泵和挤出机入口之间的熔体管道上，串接有粗过滤器。

10.根据权利要求9所述的带熔体加注系统的PETG双螺杆双排气挤出机，其特征在于粗过滤器为在线切换的板式过滤器，其滤网孔径为60目。

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