SU1500484A1 - Смеситель дл полимерных материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к смесител м дл  полимерных материалов. Оно может быть использовано в лини х дл  окрашивани , компаундировани  и переработки наполненных материалов. Цель изобретени  - повышение эффективности смешени  материалов. Дл  этого в корпусе расположен вращающийс  вал. На валу закреплены подвижные диски. Они установлены между неподвижными дисками, закрепленными на корпусе. Между подвижными дисками и корпусом, а также между валом и корпусом образованы рабочие зазоры. На прилегающих торцовых поверхност х дисков выполнены выемки. Они расположены по спиральным лини м. Последние в радиальном направлении выемки сообщены с рабочими зазорами. При работе эффективность смешени  материала обеспечиваетс  сдвиговым и срезывающим механизмами смешени  и интенсивным образованием новых поверхностей раздела с последующим сли нием материала. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к оборудованию дл  переработки полимерных материалов и может быть использовано дл  непрерывного диспергирующего смещени  полимер-полимерных композиций, полимеров с различными ингредиентами, а также высокодисперсными минеральными наполнител ми в лини х дл  компаундировани , окрашивани , стабилиза-- ции и переработки полимерных наполненных материалов.

Цель изобретени  - повышение эффективности смешени  материалов.

На фиг.1 изображен смеситель,продольный разрез; на фиг.2 - разрез

А-А на фиг.1; на фиг.З - схема движени  расплава по торцовым поверхнос- . т м.

Смеситель содержит корпус 1 (фигИ) с нагревательными элементами 2. Корпус 1 имеет входное отверстие 3 и выходное отверстие 4. В полости 5 корпуса 1 на опорных узлах 6 концентрич- но установлен вал 7, соединенный с приводом вращени  (не показан). По внутренней поверхности корпуса 1 за-г креплены неподвижные диски 8, образующие между собой зазоры 9, в которые вход т подвижные диски 10, установленные неподвижно на валу 7,

О1

о

о

4

00 4

подвижные диски 10, закрепленные на валу 7, образуют рабочий зазор 11 с внутренней поверхностью корпуса 1, а неподвижные диски 8, закрепленные на корпусе 1, образуют рабочий зазор 12 с-валом 7. На прилегающих торцовых поверхност х подвижных 10 и неподвижных 8 дисков.выполнены смесительные элементы в виде выемок 13, которые могут быть различной формы. При этом выемки 13, выполненные на торцах подвижных 10 и неподвижных 8 дисков, закрепленных на валу 7 и на корпусе 1, размещены- по спиральным лини м (фиг. 2) и сооб1ца19Т, по меньшей мере, две выемки на подвижных дисках 10, закрепленных на валу 7 (фиг.З). Первые и последние выемки 13 на -дисках 8 и 10 в радиальном направлении соединены каналами 14 с рабочими зазорами 11 и 12.

На корпусе установлены фланцы 15 дл  установки смесител  нд техноло7 ,то расплав полимера перемещаетс  к радиальному зазору 11, образованному корпусом 1 и диском 10, затем аналогично

с материал перемещаетс  к радиальному зазору 12 между валом 7 и диском 8 и т.д. до выхода материала через отверстие 4 из смесител . За счет вращени  дисков один относительно другоfO го расплав полимера маленькими порци ми из одной выемки 13 попадает в п-е число выемок 13, наход щихс  на прилегающем диске и расположенных в зоне радиуса его расположени ,

15 образу  при этом множество новых .: плоскостей раздела и площадок среза потоков расплава полимера. Так как процесс вращени  происходит непрерывно , то в одну выемку 13 маленьки20 ми порци ми расплав попадает из множества выемок 13, расположенных на одном рассто нии от оси смесител , т.е. происходит непрерывное образование новых поверхностей раздела

гических лини х дл  переработки поли-25 j, непрерывное увеличение поверхности

меров (черв чньпс экструдерах, дисковых экструдерах, трубопроводах полимеров и т.д.). На валу 7 смесител  предусмотрен винтовой выступ 16 дл  осуществлени  возможности его вращени  от черв ка э кструдера. При установке смесител  в лини х, где используютс  расплавопроводы дл  полимеров , возможно использование индивидуального привода вращени , передающего вращени  валу 7, смесител  посредством шлицевого соединени  17.

Смеситель дл  полимерных материалов работает следующим образом.

Расплав полимера с различивши ингредиентами подаетс  под давлением в полость 5 корпуса 1 через отверстие 3 дл  подвода компонентов. Поток массы через рабочий зазор 12 попадает на торцовые поверхности дисков 8 и 10, закрепленных соответственно на внутренней поверхности корпуса 1 и на валу 7. Далее через кана- лы 14 расплав поступает в замкнутые выемки 13 на торцах дисков 8 и 10, давление в них резко п овышаетс . Затем при. вращении вала ) материал пе- ретекает.из„. рл,ной. выемки 13 в другую в результате их последовательного соединени . Так как выемки 13 на неподвижных дисках 8, закрепленных на корпусе 1, соедин ют последовательно не менее двух выемок 13 на подвижных дисках 10, закрепленных на валу

30

35

40

45

50

55

контакта элементарных порций мате- риала, за счет чего достигаетс  вы- сока  эффективность смешени  даже когда расплав материала перетекает только по. одной плоскости контакта дисков 8 и 10. Кроме этого, эффеК- тивность смешени  увеличиваетс  за счет того, что материал при протекании по выемкам 13 на торцах дисков 8 и 10 испытывает значительные сдвиговые деформации (срез) в направлении , перпендикул рном его течению (расплав перетекает из полости в полость rto спиральным каналам, а деформаци  сдвига направлена за счет вращени  дисков 10 перпендикул рно радиусу диска). Таким образом,смешение полимерной массы с различными ингредиентами в смесителе осуществл етс  за счет увеличени  повер сностей контактов компонентов при смешении. ; за счет многократного разделени  потока полимерной массы на отдельные потоки с последующим смешением, а также за счет интенсивного сдвиго вого воздействи  на полимерную массу , а также за счет перемешивающего действи  при пульсирующем движении расплава (резкое нарастание давлени  в выемке 13, а затем его резкое падение при соединении с другой выемкой 13).

6 данном решении повьш1ение качества смешени  происходит за счет того,что к

7,то расплав полимера перемещаетс  к радиальному зазору 11, образованному корпусом 1 и диском 10, затем аналогично

материал перемещаетс  к радиальному зазору 12 между валом 7 и диском 8 и т.д. до выхода материала через отверстие 4 из смесител . За счет вращени  дисков один относительно другого расплав полимера маленькими порци ми из одной выемки 13 попадает в п-е число выемок 13, наход щихс  на прилегающем диске и расположенных в зоне радиуса его расположени ,

образу  при этом множество новых .: плоскостей раздела и площадок среза потоков расплава полимера. Так как процесс вращени  происходит непрерывно , то в одну выемку 13 маленькими порци ми расплав попадает из множества выемок 13, расположенных на одном рассто нии от оси смесител , т.е. происходит непрерывное образование новых поверхностей раздела

j, непрерывное увеличение поверхности

0

5

0

5

0

5

контакта элементарных порций мате- риала, за счет чего достигаетс  вы- сока  эффективность смешени  даже когда расплав материала перетекает только по. одной плоскости контакта дисков 8 и 10. Кроме этого, эффеК- тивность смешени  увеличиваетс  за счет того, что материал при протекании по выемкам 13 на торцах дисков 8 и 10 испытывает значительные сдвиговые деформации (срез) в направлении , перпендикул рном его течению (расплав перетекает из полости в полость rto спиральным каналам, а деформаци  сдвига направлена за счет вращени  дисков 10 перпендикул рно радиусу диска). Таким образом,смешение полимерной массы с различными ингредиентами в смесителе осуществл етс  за счет увеличени  повер сностей контактов компонентов при смешении. ; за счет многократного разделени  потока полимерной массы на отдельные потоки с последующим смешением, а также за счет интенсивного сдвиго вого воздействи  на полимерную массу , а также за счет перемешивающего действи  при пульсирующем движении расплава (резкое нарастание давлени  в выемке 13, а затем его резкое падение при соединении с другой выемкой 13).

6 данном решении повьш1ение качества смешени  происходит за счет того,что к

5,

сдвиговому и срезывающему механизму смешени  прибавл етс  смешение- за счет интенсивного образовани  новых поверхностей раздела с последующим их сли нием, чем значительно увеличиваетс  поверхность контакта компонентов , а следовательно, повышаетс  качество смешени .

При этом качество расплава полиме ра увеличиваетс  также за счет того что исключены застойные зоны, т.е. исключаетс  термодеструкци  перерабатываемых материалов и других компонентов смеси.

Таким образом, изобретение позвол ет повысить эффективность и качество смешени  в зких полимерных компонентов с различными ингредиентами .

Предложенный смеситель легко монтируетс  в технологических лини х дл  смешени  полимер-полимерных композиций , полимеров с различными ингредиентами и высдкодисперсными ми-, неральными наполнител ми при процессах гранул ции и переработке наполненных полимерных материалов обеспечивает высокую гомогенность смесей . Вследствие трени  материала о внутреннюю поверхность и отсутстви  застойных зон механизм смесител  не ожет быть закупорен при скапливании аполнител  в застойных зонах.

10

Claims (1)

1. 500А8А6Элементы , из которых состоит предлагаемый смеситель,  вл ютс  съемными и могут быть легко очищены. Формула изобретени  Смеситель дл  полимерных материалов , содержащий корпус с входным и выходным отверсти ми и полостью, в которой на опорных узлах, концентрич- но установлен соединенный с приводом вал вращени , а по внутренней поверхности корпуса закреплены неподвижные диски, в зазорах между которыми расположены подвижные диски, закреплен- 5 ные на валу, причем между неподвижными дисками и валом и между подвижными дисками и корпусом образованы рабочие зазоры, а на торцовых поверхност х подвижных и неподвижных 20 дисков выполнены смесительные элементы , обличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности смешени  материалов, смесительные элементы на прилегающих торцовых 25 поверхност х подвижных и неподвижных дисков выполнены в виде выемок, рас- положенных по спиральным лини м, причем кажда  выемка на неподвижных дисках выполнена с возможностью сообщени  по меньшей мере двух выемок на подвижных дисках, а первые и последние в радиальном направлении выемки на дисках соединены каналами, которые выполнены на торцовых поверхност х дисков с рабочими зазорами.

   J-tf

   30

   5

   Фие.г

   Ю