SE430314B - Sett och anordning for att behandla viskosa, flytande plastmaterial och polymera material - Google Patents

Sett och anordning for att behandla viskosa, flytande plastmaterial och polymera material

Info

Publication number
SE430314B
SE430314B SE7811440A SE7811440A SE430314B SE 430314 B SE430314 B SE 430314B SE 7811440 A SE7811440 A SE 7811440A SE 7811440 A SE7811440 A SE 7811440A SE 430314 B SE430314 B SE 430314B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gutter
inlet
chute
side walls
spreading
Prior art date
Application number
SE7811440A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7811440L (sv
Inventor
P Hold
Z Tadmor
Original Assignee
Usm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Usm Corp filed Critical Usm Corp
Publication of SE7811440L publication Critical patent/SE7811440L/sv
Publication of SE430314B publication Critical patent/SE430314B/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/29Feeding the extrusion material to the extruder in liquid form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/272Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces
    • B01F27/2721Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces provided with intermeshing elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/272Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces
    • B01F27/2722Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces provided with ribs, ridges or grooves on one surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/402Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft using a rotor-stator system with intermeshing elements, e.g. teeth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/84Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
    • B29B7/845Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/86Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for working at sub- or superatmospheric pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/465Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/76Venting, drying means; Degassing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/288Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules
    • B29C48/2886Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules of fibrous, filamentary or filling materials, e.g. thin fibrous reinforcements or fillers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/12Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

1a11440-2 2 innefattar att materialet genom ett inlopp matas in i en ring- formad behandlingspassage, som är begränsad av en ränna med mot- stående, roterbara innerväggar och en koaxiell, stationär yta, anordnad att tillsammans med rännan kvarhålla materialet i passa- gen, samt att materialet ansamlas mot en väggyta, som blockerar rännan bortom ett utlopp, vars avstånd från inloppet motsvarar huvuddelen av den ringformade rännans omkrets. Det för sättet speciellt kàvætecknande är att huvuddelen av den ringformade rän- nans tvärsektion spärras medelst ett element med en yta, som är utformad att sprida det inmatade materialet och bilda en spalt mellan elementets sidor och rännans innerväggar, så att en rela- tivrörelse uppstår mellan nämnda sidoväggar vid dessas rotation mot den spridande ytan och materialet mellan denna och inloppet i avsikt att genom sidoväggarnas medbringande verkan i detta ma- terial alstra ett tillräckligt tryck, så att materialet tvingas mot sidoväggarna och genom spalten samt av sidoväggarna drages framåt som tunna lager, vilka täcker sidoväggarna och bortom det spridande elementet begränsar ett centralt, materialfritt ut- rymme i rännan, varefter de tunna materiallagren ansamlas mot den blockerande väggytan för kontrollerad behandling och utmatning genom utloppet, varjämte substanser tillföres till eller avlägs- nas frân materialet genom portar, vilka mynnar i det material- fria utrymmet.
Särdragen hos anordningen enligt uppfinningen framgår av efterföljande patentkrav 5 - 14. ' En utföringsform av uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i detalj under hänvisning till bifogade ritnings- figurer, av vilka fig. 1 är en sidovy i sektion av en behand- lingsanordning enligt föreliggande uppfinning efter linjen I-I i fig. 2 vinkelrät mot rotationsaxeln för rotorn hos behandlings- anordningen, fig. 2 är en axialsektion av behandlingsanordningen enligt fig. 1 sedd utefter linjen II-II i fig. 1, fig. 3 är en utbredd sektionsvy av en ränna hos rotorn utefter en vald radie och åskådliggör materialrörelsen i rännan, fig. 4 är en delvy i sektion efter linjen IV-IV i fig. 1 sedd i pilarnas riktning och visar förhållandet mellan spridarelementet och rännans väggar, fig. 5 är en utbredd delvy i sektion av rännans ena sida utefter en vald radie och åskådliggör verkan hos ett blandningselement på materiallagret vid en rännväg och fig. 6 är en schematisk si- dovy, som visar vinkelförhâllandet hos behandlingsanordningens element. 7-8-11440-2 Sättet och anordningen enligt föreliggande uppfin- ning medför den unika fördelen, att plastmaterial eller poly- mera material behandlas genom att en materialmängd matas ge- nom ett inlopp till ett utrymme mellan två motstående ytor, som bildar en del av en sluten passage, att materialet spri- des ut i ett tunt lager över ytorna varvid centrala partier hos utrymmet mellan lagren hålles fria, så att ett stort för- hållande mellan area och volym säkerställas för att möjliggöra effektiv materialöverföring mellan plastmaterialet eller det polymera materialet och det fria, centrala utrymmet mellan lagren vid rännans väggar, vilket utrymme är i stånd att upp- taga eller tillföra gasformade eller flyktiga substanser från eller till lagren eller tillåta införing av fasta eller fly- tande material till lagren. Genom att samtidigt förflytta bå- da ytorna i en riktning transporteras materialet i rännan mot ett utlopp för uppsamling som en materialmängd mot ett änd- block och utmatning genom utloppet från rännan.
Den. anordning, som åstadkommer denna verkan (se fig. l och 2) kan innefatta en rotor 10, som är anbringad på en drivaxel 12 för rotation inuti ett hus 14, varvid axeln 12 är lagrad i gavelplattor l6 hos huset 14. Rotorn 10 är utfor- mad med ringformade, lämpligen cylindriska ytpartier 18 samt med åtminstone en ringformad ränna 20 utformad med från var- andra skilda, motstående sidoväggar 22, anordnade med ett ringformat ytparti l8 på vardera sidan hos rännan. Rännan har lämpligen killiknande tvärsektion med den större bredden yt- terst för att underlätta matning och likformig behandling samt för samverkan med ett kilformat spridarelement. Huset 14 inne- fattar en ringformad, lämpligen cylindrisk yta 24, som är ko- axiell med och belägen tätt intill rotorns ringformade ytpar- tier 18 för att tillsammans med rännan eller rännorna 20 bil- da en eller flera slutna, ringformade passager.
En inloppsöppning 26 är anordnad genom huset 14 för att möjliggöra inmatning av plastmaterial eller polymert mate- rial för behandling medelst en lämplig mataranordning in i den eller de ringformade rännorna 20. Det bör framhållas, att oli- ka, lämpliga matningsanordningar för material kan användas, 7381 1142406- 2 F t.ex. en skruvtransportör, en kolvtransportör, en föruppvärmd matare av skivtyp etc., i beroende av materialets egenskaper och svårigheterna att reglera tillförseln till rännan 20.
Enligt vad som tydligast visas i fig. l är husets l4 invändiga yta 24 cylindrisk över huvuddelen av sin utsträck- ning, men är försedd med en inskärning 28 intill inloppsöpp- ningen 26 för material i rännan 20. Denna inskärning 28 har sådan bredd, att dess väggar 30 sträcker sig ut över rotorns 10 cylindriska ytpartier 18 för att bilda en inloppskammare 32, så att det viskösa materialet, när detta tillföres genom inloppsöppningen 26 av de cylindriska ytpartierna l8 drages in i det nyp, där ytan hos inskärningens 28 vägg 30 närmar sig rotorns cylindriska ytpartier 18. Denna verkan understöd- jer inpressningen av det viskösa materialet i rännan 20.
Ett spridarelement 34 (se fig. l, 3 och 4), vilket visas som ett kilformat block överensstämmande med rännans killiknande tvärsektion, sträcker sig genom huset 14 in i rän- nan 20 och är rörligt inåt och utåt för att förändra mellan- rummet mellan spridarblockets 34 sidor 36 och rännans väggar 22. I den visade formen sträcker sig spridarelementet 34 mot inloppet för att bilda en avrundad, radiellt belägen kant 38 samt sidoytor 40, som divergerar från kanten 38 mot sidorna 36 för att fördela det behandlade materialet över rännans 20 två sidoväggar 22. Det bör framhållas, att andra konstruktioner av spridarelementet för att variera mellanrummet relativt si- doväggarna 22 kan användas. Detta spridarelement är lämpligen placerat så nära inloppet 26, att verkan hos rännans sidoväg- gar 22 att draga det viskösa materialet framåt alstrar ett tillräckligt tryck för att tvinga materialet .genom mellan- rummet mellan spridarblockets 34 sidor 36 och rännans väggar 22 i avsikt att sprida materialet som tunna lager 42, vilka föras framåt på nämnda väggar. Ett centralt parti 44 hos rän- nan 20 framför spridarelementet 34 i riktningen för rotorrän- nans 20 rörelse hålles fri från plastmaterial eller polymert material medelst spridaren 34, så att de tunna lagren 42 har fria ytor.frilagda mot det centrala utrymmet 44 för överföring av substanser mellan utrymmet 44 och lagren 42. Flyktiga be- 7811440-2, r ståndsdelar hos plastmaterialet eller det polymera materialet kan t.ex. passera över till det fria utrymmet och sugas ur rännan genom en utloppsport 46, om så önskas med hjälp av va- kuum, för att åstadkomma ångavskiljning. På grund av det hö- ga förhållandet mellan ytarea och volym och den korta sträcka, som materialen måste passera genom lagren 42 för att uppnå de fria ytorna, är överföringsverkan, t.ex. ångutdrivningen, myc- ket effektiv.
Blandning av materialet i lagren 42 vid rännans väg- gar för att förbättra ångavskiljning eller annan materialöver- föring mellan det centrala, fria utrymmet 44 och materialet i lagren 42 kan åstadkomas genom att blandningselement 48 (se fig. 5) är anordnade att gripa in i de av rännväggarna 22 transporterade lagren 42. Det blandningselement 48, som visas i fig. 5, utgöres av en stång eller en knivspridare, som är parallell med och skild från rännväggarna 22 ett avstånd, nå- got mindre än tjockleken hos lagren 42 för att effektivt samla upp material hos lagret till en vall framför blandarelemen- tet i avsikt att åstadkomma en blandning i vallen 50 och spri- da materialet från vallen 50 som ett lager 52 över ytan hos rännväggarna 22, som rör sig förbi detsamma. Andra blandnings- anordningar, som t.ex. stift, stänger och liknande kan natur- ligtvis användas.
En inloppsport 54 kan även vara anordnad för att in- föra material till det fria utrymmet 44 mellan lagren 42 av plastmaterial eller polymert material vid rännans väggar 22.
Det material, som införes genom denna inloppsport 54 kan utgö- ras av en gas för att åstadkomma ett förbättrat flöde och en spolande verkan i förhållande till materiallagren för att för- bättra avskiljningen av gaser eller ångor, som avges från y- torna. Materialet kan även utgöras av ett reagensmedel för kombinering med materialet hos lagren eller ett armeringsmate- rial, t.ex. glaskulor eller armeringsfibrer eller andra fasta partiklar, avsedda att inarbetas i plastmaterialet eller det polymera materialet.
Ett vid huset 14 fäst block 56 sträcker sig in i rännan 20 i ett perifert läge, som är skilt från inloppet 26 med åtminstone huvuddelen av ett helt varv för rotorn 10, och 7-81 1 440-2 I' blocket bildar en ändvägg 58 i den ringformade kanalen 20 samt uppvisar skrapande partier 60 belägna tätt intill rännans väg- gar 22. Blocket 56 har en form, som överensstämmer med och tätt passar in i rännan 20, i vilken den skjuter in, och den mot den ringformade rännan 20 vända ändväggen 58 kan sträcka sig radiellt eller i annan lämplig vinkel i beroende på det behandlade materialet och den önskade behandlingen. Intill blocket 56 och uppströms om detta, d.v.s. motriktat rännans rörelseriktning, är en utloppsöppning 62 anordnad genom huset l4; Blocket 58 skrapar loss och samlar upp visköst, fly- tande material, som transporteras framåt av rännans 20 sido- väggar och detta material ansamlas som en vätskemängd 64 mot blockets ändvägg 58 samt matas ut ur rännan 20 av det tryck, som bygges upp i vätskemängden. Enligt fig. 3 regleras storle- ken hos vätskemängden 64 så att huvuddelen av rännans centrala utrymme 44 lämnas fri för överföring av material till och från lagren 42 vid rännans väggar 22. Vätskemängdens 64 stor- lek upprätthålles genom reglering av den hastighet, med vilken material passerar spridarelementet 34 som filmer eller lager 42 vid rännväggarna 22 i förhållande till materialets utmat- ningshastighet genom utloppsöppningen i enlighet med de prin- ciper som anges i ovan anförda svenska patentskrift. Vanligt- vis hålles vätskemängden 64 vid en storlek nära det minimum, som.kräves för att alstra tillräckligt tryck hos vätskemängden 64 genom rännväggarnas 22 pumpverkan för att åstadkomma utmat- ning av materialet genom utloppsöppningen 62.
Enligt vad som anges mer i detalj i den ovan angivna, svenska patentskriften, bestämmer efterföljande ekvation det inbördes förhållandet hos inmatningshastigheten och utmatnings- hastigheten av flytande, visköst plastmaterial eller polymert material till en ringformad behandlingsränna och rännväggar- nas hastighet i förhållande till egenskaperna hos det valda materialet, temperaturen och geometrin hos rännan, under anta- gande av isotermiskt, laminärt, lungnt, helt utvecklat flöde hos ett fluidum, som är inkompressibelt enligt en kraftlag av ej newtonisk modell, under förbiseende av gravitationskrafter 7811440-2 rtröghetskrafter (centrifugalkrafter): 2 2 Hs+2Rà~s(N_l-s_l) dp Q = ¶NHRd (1 -u )- 2s+1<2+s)mS d e Termerna i ovanstående ekvation har följande innebörd: = volymetrisk flödeshastighet (tum3/sek) Q N = varvtalet hos rännans rotation (varv/minut) R = den ringformade rännans ytterradie (tum) d Rs = den ringformade rännans innerradie (tum) u = Rs/Rd H = den ringformade rännans bredd P = tryck (psi) 6 = vinkel (radianer) gå = Put-Pin s vinkeltryckgradient (psi/radianer) zflë Put = utloppstryck (psi) Pin = inloppstryck (psi) Ö = bråkdelen av periferin från inlopp till utlopp s = l/n empirisk parameter för fluidet enligt kraftlags- modellen: r\= m.+ n-l n = ej newtonisk viskositet (lbfsek./tumz) m = empirisk parameter (lbfsek.n/tumz) n = empirisk parameter Y' = skjuvhastighet (l/sek) I ovanstående ekvation är den första termen på högra sidan "drivflöde" och den andra termen är "tryokflöde". Denna ekvation gäller även för newtoniska värden, varvid s = n = 1 och m = )1 är den newtoniska viskositeten.
Driftsförhållandena och«den fysikaliska utformningen av en anordning enligt föreliggande uppfinning för behandling 'ífi1144ü- 2 r av visköst plastmaterial med en given hastighet och alstring av önskat tryck vid utloppsöppningen bestämes genom att för var och en av en serie skivvarvtal N beräkna mellanrummet mellan spridarelementets sidor och rännans väggar för varje varvtal, som kan krävas för att bilda en film eller ett lager med en tjocklek, som avger det viskösa materialet med önskad hastighet. Ett föredraget tjockleksområde för filmerna eller lagren vid rännans väggar är från 0,001 - 0,100 tum. Denna tjocklek beräknas ur ekvationen: 2 fiïp y(1-<>L2)2<§N Q: 4 i vilken Q är den volymetriska flödehastigheten (tum3/sek), D är den ringformade rännans ytterdiameter (tum), d. är för- hållande Rs/Ra mellan den ringformade rännans invändiga radie R2 (tum) och den ringformade rännans utvändiga radie Ra (tum), 5 är filmtjockleken (tum), N är varvtalet för rännans rota- tion (varv/minut).
Ur beräkningen av kombinationer av N och Å] som är effektiva att tillhandahålla material vid en önskad hastighet och tryck för spridning över rännväggarna medelst spridarele- mentet, bestämmes värden för vinkelutsträckningen 9 hos den smälta vätskemängden för att åstadkomma önskat utmatnings- tryck vid varje värde för N ur ekvationen enligt den ovan an- givna svenska patentskriften. Vanligtvis väljes en sådan kom- bination av filmtjocklek 5 och varvtal N hos den rännförsed- da rotorn, att en huvuddel av rännan mellan spridarelementet och ytan vid den smälta vätskemängden hålles öppen för bästa överföring av material mellan det fria utrymmet i rännan och filmen eller lagret av material vid rännväggarna.
De material, som kan behandlas medelst sättet och anordningen enligt föreliggande uppfinning, innefattar alla plastmaterial och polymera material som normalt är flytande eller reducerbara medelst värme eller mekanisk energi, eller genom uttunningsmedel till visköst flytande tillstånd för be- handling och som har tillräcklig stabilitet för att undvika 7841440- 2 allvarlig nedbrytning under behandlingsförhållandena. Dessa material innefattar men är ej begränsade till termoplastiska, termohärdande och elastomera polymera material, såsom t.ex. polyolefiner (t.ex. polyetener, polypropener), vinylklorid- polymerer (t.ex. polyvinylklorid) fluorin innehållande polyme- rer, polymerer baserade på polyvinylacetat, akryl, styren (t.ex. polystyren), polyamider (t.ex. nylon), polyacetaler, polykarbonat, cellulosabaserade plaster, polyestrar, poly- uretaner, fenol- och aminoplaster, epoxibaserade hartser, silikonpolymerer och oorganiska polymerer, polysulfonbaserade polymerer, olika polymerer på naturlig bas och liknande till- sammans med sampolymerer och blandningar av dessa material med varandra eller med lösningsmedel eller uttunningsmedel eller med olika fasta och flytande tillsatser. Det avses även att kemiskt reaktiva material, t.ex. material eller bland- ningar av material, vilka kan bilda polymerer som är viskösa vätskor vid något tillstånd av deras bildning, och vid de temperaturer, som upprätthâlles i rännan, skall kunna matas till anordningen för reduktion och behandling i rännan.
Temperaturen hos materialet vid inmatningen och un- der behandlingsförloppet i anordningen regleras så, att visko- siteterna och flödesegenskaperna hos det behandlade materia- let är bestämbara.
Nedanstående exempel är angivet för attfiunderlätta uppfinningens förståelse och det är underförstått, att uppfin- ningen ej är begränsad till de speciella procedurerna, propor- tionerna, materialen, temperaturerna eller andra behandlings- förhållanden.
Exempel En anordning enligt fig. l iordningställes med ele- menten i de vinkelförhållanden, som visas i fig. 6, d.v.s. med inloppsöppningen sträckande sig över 50° i rotationsrikt- ningen för rotorrännan, spridningselementet 34 beläget med dess yta på ett avstånd från inloppsöppningens kant i rota- tionsriktningen av l0°, med utloppsöppningen 62 täckande 350 före blocket 56 i rännan samt med blocket 56 upptagande 200. ws1144n-2 10 FRotorn 10 har en ytterdiameter Rd av 7,5 tum och en innerdia- meter Rs av 3,75 tum. Rännan 20 har kilformad tvärsektion och rännöppningen en bredd av 0,5 tum. Inloppet 26 till behand- lingsanordningens hus är ansluten till en ledning för att mot- taga smält polyeten med låg densitet vid en temperatur av 400° F och med en hastighet av 250 lbs/timme. Det är nödvän- digt, att anordningen utmatar polyetenet efter ângavdunstning- en vid ett tryck av 150 psi. En utloppsport 46 belägen unge- fär vid mitten av rännans längd är anordnad för att utmata flyktiga material från det fria utrymmet i rännan. Spridar- elementet 34 är kilformat i överensstämmelse med rännans 20 tvärsektion och är inställbar inåt och utåt för reglering av mellanrummet mellan dess sidor 36 och rännans 20 väggar 22.
Tre skilda försök genomfördes med spridarelementet 34 skilt från rännväggarna avstånden 0,5 tum, 0,100 tum och 0,125 tum för att åstadkomma tre olika filmtjocklekar hos polytenet vid rännväggarna. Vid beräkningen av den rännförsedda rotorns varvtal N, användes ett täthetsvärde hos polyetenen av 50 lbs/kubikfot och viskositeten hos den smälta polyetenen beräknas från ekvationen: n = m 'V n varvid m s 1 lb/sek 05/tumz och n = 0,5.
Ur det så bestämda värdet för den rännförsedda ro- torns varvtal beräknas den vinkelutsträckning 9 hos den smäl- ta vätskemängden, som kräves för att alstra det önskade ut- matningstrycket av 150 lbs genom insättning av de bestämda värdena i ekvationen enligt den angivna svenska patentskrif- ten.
Följande resultat erhålles: <5 (tum) 0,050 0,100 0,125 Värdet för spridarelementets mellanrum ll /“ (varv/min) 38 19 15 Pi (psi) 85 45 30 781 1 440~ 2 6 (grader) 23 50 74 êlV 0,05 tum krävde endast 23° för den smälta vätskemängdens vin- kel 9, så att huvuddelen av rännan 20 framför spridarelemen~ tet 34 var fritt från smält material för ångutdrivning med undantag för filmen eller lagret 42 av material vid väggarna 22, under det att längden hos vätskemängden var tillräcklig för att åstadkomma ett utmatningstryck av omkring 150 psi.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 7811-1140- 2 12 Patentkrav
1. Sätt att behandla viskösa, flytande plastmaterial och poly- mera material, vilket sätt innefattar att materialet genom ett inlopp (26) matas in i en ringformad behandlingspassage, som är begränsad av en ränna (20) med motstående, roterbara innerväggar (22) och en koaxiell, stationär yta (24), anordnad att till- sammans med rännan kvarhålla materialet i passagen, samt att materialet ansamlas mot en väggyta (S8), som blockerar rännan (20) bortom ett utlopp (62), vars avstånd från inloppet mot- svarar huvuddelen av den ringformade rännans omkrets, k ä n n e- t e c k n a t av att huvuddelen av den ringformade rännans (20) tvärsektion spärras medelst ett element (34) med en yta (38, 40), som är utformad att sprida det inmatade materialet och bilda en spalt (36) mellan elementets (34)sidor och rännans (20) inner- väggar (22), så att en relativrörelse uppstår mellan nämnda sido- väggar (22) vid dessas rotation mot den spridande ytan (38, 40) och materialet mellan denna och inloppet (26) i avsikt att genom sidoväggarnas (22) medbringande verkan i detta material alstra ett tillräckligt tryck, så att materialet tvingas mot sidoväggarna (22) och genom spalten (36) samt av sidoväggarna '(22) drages framåt som tunna lager (42), vilka täcker sidoväggarna (22) och bortom det spridande elementet (34) begränsar ett centralt, materialfritt utrymme (44) i rännan (20), varefter de tunna materiallagren (42) ansamlas mot den blockerande väggytan (58) för kontroïhrad behandling och utmatning genom utloppet (62), varjämte substanser tillföres till eller avlägsnas från materialet genom portar (46, 54), vilka mynna i det materialfria utrymmet (44).
2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att rännans (20) rotationshastighet hmflfiineras med passagens tvärsektion för att åstadkomma en bestämnd volymflödeshastighet samt med sido- väggarnas (22) medbringande verkan på det mot den blockerande väggytan (58) ansamlade materialet för att hos detta alstra ett bestämt utmatningstryck och -hastighet, när detta material fyller ett parti hos rännan (20) av bestämnd periferiell längd 10 15 20 25 30 35 13 7811440-2 bakåt från den blockerande väggytan (58).
3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä nån e t e cek n a t av att den materialet spridande ytan (38, 40) placeras närmare inloppet (26) än utloppet (62).
4. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att det centrala, materialfria utrymmet (44) utsättes för sugverkan.
5. Anordning för att behandla viskösa plastmaterial eller polymera material med sättet enligt något av föregående krav, vilken an- ordning innefattar A. en ringformad ränna (20) med motstående innerväggar (22); B. ett element (14) med en koaxiell ringformad yta (24) som tillsammans med rännan (20) bildar en sluten, ringformad paSâäqe; C. ett inlopp (26), för att mata visköst polymert material eller plastmaterial till passagen; D. organ för att förorsaka relativ rörelse mellan rännan (20) och elementets (14) yta (24) kring dessas gemensamma axel (12) för att förflytta sidoväggarna (22) i en periferiell riktning från passagens inlopp (26); E. ett utlopp (62) från passagen, vars periferiella avstånd från inloppet (26) motsvarar huvuddelen av rännans (20) om- krets; och F. ett blockerande element (SQ, som innefattar en ändvägg (58) och skrapande partier (60), samt är beläget i passagen mellan utloppet (62) och inloppet (26) i riktningen för rännans (20) rotation, varvid nämnda ändvägg (58) är utformad att hejda materialet i rännan (26) för relativ rörelse mellan dennas motstående väggar och materialet i rännan, varvid sidoväggarna (22) är verksamma att framåt medbringa materialet i kontakt 10 15 20 25 30 35 i 7841 14440- 2 14 med sidoväggarna mot det blockerande elementet (56) i rännan för behandling och utmatning k ä n n e~t e c k n a d av att ett spridarelement (34) är anordnat i rännan (20) på ett avstånd från utloppet (26) som uppgår till huvuddelen av det periferiella avståndet mellan in- loppet (26) och utloppet (62) i riktningen för rännans (20) rotation och uppvisar en materialet spridande yta (38, 40), vilken är anordnad att spärra huvuddelen av rännan (20) för att uppsamla visköst material mellan inloppet (26) och spridar- elementet (34) i anliggning mot rännans sidoväggar (22) i av- sikt att medbringa materialet framåt och alstra fluidumtryck intill spridarelementet (34), varjämte spridarelementet (34) med rännans innerväggar (22) begränsar en spalt (36), vars bredd är vald att reglera den hastighet, med vilken det viskösa materialet passerar spridarelementet (34) under verkan av fluidum- trycket och den medbringande verkan hos rännans innerväggar (22) i avsikt att på nämnda innerväggar (22) bilda tunna lager (42) av visköst material och lämna ett centralt utrymme (44) hos rän- nan (20) fritt;från visköst material bortom spridarelementet (34) i rännans (20) rörelseriktning, varjämte åtminstone en port (462 54) mynnar i nämnda fria utrymme (44) hos rännan (20) för att leda substanser till eller från utrymmet (44).
6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att spridarelementet (34) har sådant avstånd från inloppet (26) att rännans innerväggar (22) får tillräcklig area för att genom medbringande verkan alstra tryck mot spridarelementet (34) i avsikt att sprida det viskösa materialet över rännans väggytor (22) och i tunna lager (42) mot dessa leda materialet genom spalterna mellan spridarelementet: (34) och rännväggarna (22).
7. Anordning enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av att organen för att åstadkomma relativ rörelse mellan rännan (20) och ytelementet (14) är inställbara för reglering av rännans (20) hastighet, samt.att spridarelementet (34) är inställbart för att.förändra spalten (36) mellan dess sidor (40) och rännans inner- väggar (22) i avsikt att öka eller minska tjockleken hos nämnda lager (42) av visköst material vid rännans innerväggar (22). 10 15 20 25 30 15 71911440- 2
8. Anordning enligt något av kraven 5-7, k ä n n e t e c k n a d av att rännan (20) har en i huvudsak killiknande tvärsektion, spridarelementet (34) har en motsvarande, kilformad tvärsektion samt att spridarelementet (34) är förskjutbart in i och ut ur rännan (20) för att förändra spaltens (36) bredd.
9. Anordning enligt något av kraven 5-8, k ä n n e t e c k n a d av att organ är anordnade för att reglera materialets utmatnings- hastighet genom utloppet (62).
10. Anordning enligt något av kraven 5-9, k ä n n e t e c k- n a d av att ett blandarelement (48) är anordnat att verka mot lagren (42) av visköst material vid rännans sidoväggar (22) i en punkt mellan spridarelementet (34) och dess blockerande ele- ment (56).
11. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att blandarelementet (48) utgöres av en kniv eller en stång.
12. Anordning enligt något av kraven 5-11, k ä n nde t e c k- n a d av att en av nämnda portar (46, 54) är ansluten till en suganordning.
13. Anordning enligt något av kraven 5-12, k ä n n e t e c k- n a d av att en passage (34) är anordnad för att mata in material i rännans (20) fria utrymme (44).
14. Anordning enligt något av kraven 5-13, k ä n n e t e c k- n a d av att två portar (46;_ 54) mynnar i rännans (20) material- fria, centrala utrymme (44) för att leda substanser till eller från den ena eller den andra eller båda nämnda portar (46; 54).
SE7811440A 1977-11-07 1978-11-06 Sett och anordning for att behandla viskosa, flytande plastmaterial och polymera material SE430314B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US84918477A 1977-11-07 1977-11-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7811440L SE7811440L (sv) 1979-05-08
SE430314B true SE430314B (sv) 1983-11-07

Family

ID=25305263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7811440A SE430314B (sv) 1977-11-07 1978-11-06 Sett och anordning for att behandla viskosa, flytande plastmaterial och polymera material

Country Status (14)

Country Link
JP (1) JPS5474858A (sv)
AU (1) AU528032B2 (sv)
BE (1) BE871805A (sv)
BR (1) BR7807342A (sv)
DD (1) DD139410A5 (sv)
DE (1) DE2848273C2 (sv)
ES (1) ES475170A1 (sv)
FR (1) FR2407804A1 (sv)
GB (1) GB2007585B (sv)
IN (1) IN151081B (sv)
IT (1) IT1160048B (sv)
MX (1) MX147462A (sv)
NL (1) NL188333C (sv)
SE (1) SE430314B (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4402616A (en) * 1982-01-04 1983-09-06 Usm Corporation Rotary processors
US4871260A (en) * 1987-09-15 1989-10-03 Zehev Tadmor Rotary processor apparatus and method for extensive and dispersive mixing
US5056715A (en) * 1990-02-21 1991-10-15 Pfizer Inc. Apparatus for mixing and spraying a slurry
DE10342822B4 (de) * 2003-09-17 2014-09-04 Coperion Gmbh Extruder zum Herstellen von syntaktischem Kunststoff
IT201900024114A1 (it) 2019-12-16 2021-06-16 Nexxus Channel S R L Gruppo e metodo per processare materiale viscoso

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1230341B (de) * 1963-08-30 1966-12-08 Rieter Werke Haendle Strangpresse fuer keramische Massen
DE2038452A1 (de) * 1970-08-01 1972-02-10 Reifenhaeuser Kg Kunststoff-Schneckenpresse
CA1111225A (en) * 1977-05-11 1981-10-27 Zehev Tadmor Method and apparatus for processing polymeric material

Also Published As

Publication number Publication date
FR2407804A1 (fr) 1979-06-01
NL188333C (nl) 1992-06-01
DE2848273A1 (de) 1979-05-10
DD139410A5 (de) 1980-01-02
JPS5474858A (en) 1979-06-15
GB2007585B (en) 1982-05-26
MX147462A (es) 1982-12-03
DE2848273C2 (de) 1984-07-05
GB2007585A (en) 1979-05-23
IT7829490A0 (it) 1978-11-07
SE7811440L (sv) 1979-05-08
IN151081B (sv) 1983-02-19
IT1160048B (it) 1987-03-04
AU528032B2 (en) 1983-04-14
FR2407804B1 (sv) 1983-11-18
NL188333B (nl) 1992-01-02
ES475170A1 (es) 1979-12-01
JPS6245044B2 (sv) 1987-09-24
NL7810904A (nl) 1979-05-09
BR7807342A (pt) 1979-05-15
AU4137178A (en) 1979-05-17
BE871805A (fr) 1979-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4413913A (en) Method for processing plastic and polymeric materials
US4329065A (en) Apparatus for processing plastic and polymeric materials
US4136968A (en) Multi-screw, continuous, material processing systems
US2458068A (en) System for the treatment of material
US4421412A (en) Process and apparatus for processing plastic and polymeric materials
US3035306A (en) Dewatering means for plastic materials
KR820001942B1 (ko) 액체 물질 처리용 다단계 회전식 처리장치
US3211209A (en) Apparatus for changing the volatile content of viscous materials
US4411532A (en) Rotary processor
US4255059A (en) Processing element
JPS60239211A (ja) 逆回転複式スクリユー装置
SE430314B (sv) Sett och anordning for att behandla viskosa, flytande plastmaterial och polymera material
DE3105914A1 (de) Verfahren zur entgasung von fluessigkeiten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
GB2124194A (en) Insulation dispensing apparatus
JPS60501202A (ja) 脱蔵混合押出機
JPH0571022B2 (sv)
GB2114500A (en) Rotary processors e.g. for plastics materials
GB2147222A (en) Rotary processors and devolatilising methods
KR830002007B1 (ko) 입상 플라스틱 및 중합체 가공장치
US4617089A (en) Apparatus for discharging high viscosity media in chemical engineering
US2948922A (en) Screw conveyor
SE437632B (sv) Strengsprutningsanordning for behandling av termoplastiskt material
CN112513590B (zh) 用于可倾倒物料的连续重量计量的装置
CA1150926A (en) Method and apparatus for processing plastic and polymeric material
EP3398687B1 (en) Decanter centrifuge