專利名稱:一種用于制造淀粉基塑料的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及擠出成型設(shè)備,具體地說,涉及一種用于制造淀粉基塑料的雙螺桿同 向混煉擠出機(jī)。
背景技術(shù):
二十世紀(jì)七十年代,人們發(fā)現(xiàn)可以在塑料中添加淀粉制作塑料產(chǎn)品,這種塑料產(chǎn) 品由于采用可再生資源淀粉部分替代了不可再生資源石油塑料。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展, 以淀粉為主要組分的淀粉基塑料(通常以淀粉為主、并添加塑料及相關(guān)助劑制成)得到推 廣應(yīng)用,這對(duì)于緩解日益嚴(yán)重的廢棄塑料污染以及節(jié)約日漸短缺的石油資源,將發(fā)揮巨大 作用。但淀粉基塑料由于淀粉含量高,因而在制造時(shí)需要解決很多技術(shù)難題。除了需要 確定合適的原料配方體系外,還需要有合適的生產(chǎn)設(shè)備,生產(chǎn)設(shè)備往往起到?jīng)Q定所制造淀 粉基塑料是否達(dá)到使用性能的重要作用。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式先將淀粉和助劑在高混機(jī)中預(yù)糊 化和脫水,然后加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混煉改性,工序多且不連續(xù),污染較大,產(chǎn)品性 言旨不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于制造淀粉基塑料的雙螺桿同向混煉 擠出機(jī),這種雙螺桿同向混煉擠出機(jī)能夠在線連續(xù)完成淀粉基混合物料(淀粉基混合物料 通常以淀粉為主,并添加塑料樹脂及相關(guān)助劑)的輸送,淀粉的破體糊化、塑化、剪切捏合、 混煉改性,以及排氣及均壓定量輸出等工作,能高效地生產(chǎn)性能高而穩(wěn)定的淀粉基塑料。采 用的技術(shù)方案如下一種用于制造淀粉基塑料的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),包括筒體,筒體中安裝有一 對(duì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸,驅(qū)動(dòng)軸上安裝有模塊,其特征是所述筒體自前至后依次包括第一 段筒體、第二段筒體和第三段筒體,其中第一段筒體的前端設(shè)有進(jìn)料口、后端設(shè)有第一排氣 口,第二段筒體的后端設(shè)有第二排氣口 ;驅(qū)動(dòng)軸自前至后依次包括第一輸送段、剪切捏合 段、第一剪切捏合反推段、第一剪切輸送段、輸送剪切段、第二剪切捏合反推段、第二剪切輸 送段和第二輸送段,其中第一輸送段、剪切捏合段、第一剪切捏合反推段和第一剪切輸送段 處于第一段筒體中,輸送剪切段、第二剪切捏合反推段和第二剪切輸送段處于第二段筒體 中,第二輸送段處于第三段筒體中;驅(qū)動(dòng)軸上安裝的模塊包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊 和反推模塊;第一輸送段上安裝的模塊均為輸送螺紋模塊,并且第一輸送段前端的位置與 進(jìn)料口相對(duì)應(yīng);剪切捏合段上安裝有剪切捏合模塊;第一剪切捏合反推段上安裝有剪切捏 合模塊,并且第一剪切捏合反推段的后端安裝有反推模塊;第一剪切輸送段上自前至后依 次安裝有至少一個(gè)剪切捏合模塊和至少一個(gè)輸送螺紋模塊,并且第一排氣口的位置與第一 剪切輸送段上的輸送螺紋模塊相對(duì)應(yīng);輸送剪切段的前端安裝有輸送螺紋模塊、后端安裝 有剪切捏合模塊;第二剪切捏合反推段上安裝有剪切捏合模塊,并且第二剪切捏合反推段的后端安裝有反推模塊;第二剪切輸送段上自前至后依次安裝有至少一個(gè)剪切捏合模塊和 至少一個(gè)輸送螺紋模塊,并且第二排氣口的位置與第二剪切輸送段上的輸送螺紋模塊相對(duì) 應(yīng);第二輸送段上安裝的模塊均為輸送螺紋模塊。上述輸送螺紋模塊是外表面切有正向螺旋槽的圓柱體,其作用是輸送物料(即淀 粉基混合物料),使物料在筒體中自前至后輸送。輸送螺紋模塊具有較強(qiáng)的輸送作用,物料 停留時(shí)間較短。上述剪切捏合模塊(又稱捏合塊)由若干個(gè)具有一定錯(cuò)列角的捏合盤構(gòu)成,其作 用是對(duì)物料進(jìn)行高強(qiáng)度的剪切、捏合。本發(fā)明采用“錯(cuò)列角/捏合盤數(shù)量/模塊長(zhǎng)度”的方 式描述剪切捏合模塊的參數(shù),例如剪切捏合模塊(45° /5/56)表示由5個(gè)錯(cuò)列角為45°的 捏合盤構(gòu)成的剪切捏合模塊,該剪切捏合模塊的長(zhǎng)度為56mm。上述反推模塊是外表面切有反向螺旋槽的圓柱體,也就是說,反推模塊上螺紋槽 的方向與輸送螺紋模塊上螺紋槽的方向相反。一般情況下,輸送螺紋模塊的螺旋槽方向?yàn)?右旋,反推模塊的螺旋槽方向?yàn)樽笮?。而在輸送螺紋模塊的螺旋槽方向?yàn)樽笮那闆r下,反 推模塊的螺旋槽方向?yàn)橛倚?。反推模塊能夠在其前方區(qū)域形成高壓封閉區(qū),增加物料停留 時(shí)間,使物料在該高壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合,增強(qiáng)物料的混合效果。通常,上述雙螺桿同向混煉擠出機(jī)還包括用于對(duì)筒體進(jìn)行加熱并進(jìn)而間接對(duì)筒體 內(nèi)的物料進(jìn)行加熱的加熱裝置,加熱裝置可采用若干設(shè)于筒體外壁上的電加熱套。上述第一輸送段將自進(jìn)料口加入的淀粉基混合物料(淀粉基混合物料通常以淀 粉為主,并添加塑料樹脂及相關(guān)助劑(如糊化劑等))向前輸送,同時(shí)淀粉基混合物料受熱 且受壓縮,淀粉基混合物料受熱后,淀粉中的水份使淀粉膨脹,同時(shí)淀粉與助劑(助劑中的 糊化劑)產(chǎn)生反應(yīng),從而使淀粉破體糊化。優(yōu)選進(jìn)料口處安裝有計(jì)量式料斗,通過計(jì)量式料 斗將淀粉基混合物料勻速加入進(jìn)料口中。優(yōu)選上述剪切捏合段上除了安裝有剪切捏合模塊之外,還安裝有若干個(gè)輸送螺紋 模塊,每隔一個(gè)或多個(gè)剪切捏合模塊安裝一個(gè)輸送螺紋模塊。輸送螺紋模塊的加入可加快 物料輸送速度,而且將剪切捏合段分成多個(gè)剪切捏合小段,使物料經(jīng)過剪切捏合段時(shí)受到 斷續(xù)的剪切和壓縮。淀粉基混合物料受到剪切捏合段的剪切和壓縮,淀粉基混合物料中的 塑料樹脂開始熔化,淀粉基混合物料被捏合混煉,直至塑化為熔體。優(yōu)選上述第一剪切捏合反推段上還安裝有輸送螺紋模塊,輸送螺紋模塊、剪切捏 合模塊和反推模塊自前至后依次安裝在第一剪切捏合反推段上。上述第一剪切捏合反推段 的反推模塊設(shè)于第一排氣口前方靠近第一排氣口的位置,反推模塊能夠在其前方區(qū)域(即 第一剪切捏合反推段所處的區(qū)域)形成高壓封閉區(qū),增加熔體的停留時(shí)間,使熔體在該高 壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合。上述第一剪切輸送段的輸送螺紋模塊的位置與第一排氣口相對(duì)應(yīng),當(dāng)高壓的熔體 到達(dá)第一剪切輸送段時(shí),由于壓差大而產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象,同時(shí)第一剪切輸送段前部的剪切捏 合模塊對(duì)高壓的熔體進(jìn)行剪切,使熔體中的水份及低分子揮發(fā)物從熔體中急速揮發(fā)出并經(jīng) 第一排氣口排出,形成含水量極低的熔體,并由輸送螺紋模塊輸送至輸送剪切段。熔體通過上述輸送剪切段時(shí)受到剪切和壓縮,各組分混合更加均勻,同時(shí)熔體中 剩余的水份得到充分的揮發(fā)。優(yōu)選上述輸送剪切段在前端安裝有輸送螺紋模塊、后端安裝 有剪切捏合模塊的基礎(chǔ)上,還在其中段自前至后依次安裝有若干剪切捏合模塊和若干輸
4送螺紋模塊,這樣,輸送剪切段自前至后依次包括一個(gè)輸送小段、一個(gè)剪切小段、另一輸送 小段和另一剪切小段,熔體通過輸送剪切段時(shí)受到斷續(xù)的剪切和壓縮,各組分混合更加均 勻,同時(shí)熔體中剩余的水份得到充分的揮發(fā)。由于同向雙螺桿筒體是縱向開放的,因此揮發(fā) 出的水份可由第一排氣口排出。優(yōu)選上述第二剪切捏合反推段上還安裝有輸送螺紋模塊,輸送螺紋模塊、剪切捏 合模塊和反推模塊自前至后依次安裝在第二剪切捏合反推段上。上述第二剪切捏合反推段 的反推模塊設(shè)于第二排氣口前方靠近第二排氣口的位置,反推模塊能夠在其前方區(qū)域(即 第二剪切捏合反推段所處的區(qū)域)形成高壓封閉區(qū),增加熔體的停留時(shí)間,使熔體在該高 壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合。上述第二剪切輸送段的輸送螺紋模塊的位置與第二排氣口相對(duì)應(yīng),當(dāng)高壓的熔體 到達(dá)第二剪切輸送段時(shí),由于壓差大而產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象,同時(shí)第二剪切輸送段前部的剪切捏 合模塊對(duì)高壓的熔體進(jìn)行剪切,使熔體中殘存的水份及低分子揮發(fā)物從熔體中揮發(fā)出并經(jīng) 第二排氣口排出,形成混煉均勻、不含水份的淀粉基塑料熔體,隨后淀粉基塑料熔體由輸送 螺紋模塊輸送至第二輸送段。上述第二輸送段的作用是將淀粉基塑料熔體等溫、等壓、等量地從筒體的輸出口 (即筒體的后端)擠出。通常,上述筒體的輸出口處(即筒體的后端)安裝有壓力傳感器、過濾器、熔體泵 和模頭。從筒體的輸出口(即筒體的后端)擠出的淀粉基塑料熔體經(jīng)過濾器、熔體泵和模 頭擠出,隨后可被制成顆粒、片材或異型材等。優(yōu)選上述驅(qū)動(dòng)軸與模塊之間通過花鍵(更優(yōu)選漸開線花鍵)聯(lián)接。采用花鍵聯(lián)接, 能夠傳遞較大的載荷,并且并與模塊的裝卸。優(yōu)選上述雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為52 1。驅(qū)動(dòng)上述一對(duì)驅(qū)動(dòng)軸同向轉(zhuǎn)動(dòng),可采用現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)裝置。在一具體方案中,驅(qū)動(dòng)裝 置包括電動(dòng)機(jī)和雙軸同向輸出的齒輪箱,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與齒輪箱的輸入端齒輪傳動(dòng)連接, 齒輪箱的兩輸出軸分別與兩驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)連接(可采用聯(lián)軸器將齒輪箱的輸出軸與對(duì)應(yīng)的 驅(qū)動(dòng)軸連接)。優(yōu)選上述筒體是組合式筒體,筒體由第一分筒體、第二分筒體、第三分筒體、第四 分筒體、第五分筒體、第六分筒體、第七分筒體、第八分筒體、第九分筒體、第十分筒體、第 十一分筒體、第十二分筒體和第十三分筒體自前至后依次連接而成,其中第一分筒體、第二 分筒體、第三分筒體、第四分筒體、第五分筒體、第六分筒體和第七分筒體組成第一段筒體, 上述進(jìn)料口設(shè)于第一分筒體上,上述第一排氣口設(shè)于第七分筒體上,第八分筒體、第九分筒 體、第十分筒體和第十一分筒體組成第二段筒體,上述第二排氣口設(shè)于第十一分筒體上,第 十二分筒體和第十三分筒體組成第三段筒體。本發(fā)明的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)在驅(qū)動(dòng)軸上安裝輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和 反推模塊,通過輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊之間的合理組合,形成符合生產(chǎn)工 藝要求的雙螺桿,能夠按淀粉基塑料生產(chǎn)工藝的需要,在線連續(xù)完成淀粉基混合物料(淀 粉基混合物料通常以淀粉為主,并添加塑料樹脂及相關(guān)助劑)的輸送,淀粉的破體糊化、塑 化、剪切捏合、混煉改性,以及排氣及均壓定量輸出等工作,高效地生產(chǎn)淀粉基塑料,獲得的 淀粉基塑料各組分混煉均勻,拉伸強(qiáng)度高,具有良好且穩(wěn)定的性能。由于在同一雙螺桿同向混煉擠出機(jī)即可實(shí)現(xiàn)將淀粉基混合物料加工成所需的淀粉基塑料,因此操作簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效 率高,并且能夠降低能耗和污染。
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是圖1中驅(qū)動(dòng)軸和模塊組合的示意圖。
具體實(shí)施例方式如附圖所示,這種用于制造淀粉基塑料的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)包括筒體1,筒體 1中安裝有一對(duì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸2,驅(qū)動(dòng)軸2上安裝有五十八個(gè)模塊3(自前至后依次為 第一模塊、第二模塊、……第五十八模塊)。本實(shí)施例中雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為 52 I0上述雙螺桿同向混煉擠出機(jī)還包括用于對(duì)筒體進(jìn)行加熱并進(jìn)而間接對(duì)筒體內(nèi)的 物料進(jìn)行加熱的加熱裝置,加熱裝置采用若干設(shè)于筒體1外壁上的電加熱套;筒體1的輸出 口處(即筒體1的后端)依次安裝有過濾器4、熔體泵5和模頭6。驅(qū)動(dòng)上述一對(duì)驅(qū)動(dòng)軸2 同向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)和雙軸同向輸出的齒輪箱,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與齒輪箱的輸入 端齒輪傳動(dòng)連接,齒輪箱的兩輸出軸分別與兩驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)連接(可采用聯(lián)軸器將齒輪箱的 輸出軸與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸連接)。由于上述加熱裝置、過濾器4、熔體泵5、模頭6和驅(qū)動(dòng)裝置 均可采用現(xiàn)有裝置,故在此不作詳細(xì)描述。驅(qū)動(dòng)軸2上安裝的模塊3包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊,驅(qū)動(dòng)軸2 與模塊3之間通過花鍵(更優(yōu)選漸開線花鍵)聯(lián)接。反推模塊上螺紋槽的方向與輸送螺 紋模塊上螺紋槽的方向相反。本實(shí)施例中,輸送螺紋模塊的螺旋槽方向?yàn)橛倚捎谩皩?dǎo)程 /長(zhǎng)度”的方式描述輸送螺紋模塊的參數(shù),如輸送螺紋模塊(56/56)表示導(dǎo)程為56mm、長(zhǎng)度 為56mm的輸送螺紋模塊;反推模塊的螺旋槽方向?yàn)樽笮?,采用“?dǎo)程/長(zhǎng)度(L),,的方式描 述反推模塊的參數(shù),如反推模塊(56/28 (L))表示導(dǎo)程為56mm、長(zhǎng)度為28mm的反推模塊,其 中(L)表示模塊的螺旋槽方向?yàn)樽笮患羟心蠛夏K由若干個(gè)具有一定錯(cuò)列角的捏合盤構(gòu) 成,采用“錯(cuò)列角/捏合盤數(shù)量/模塊長(zhǎng)度”的方式描述剪切捏合模塊的參數(shù),例如剪切捏 合模塊(45° /5/56)表示由5個(gè)錯(cuò)列角為45°的捏合盤構(gòu)成的剪切捏合模塊,該剪切捏合 模塊的長(zhǎng)度為56mm。筒體1自前至后依次包括第一段筒體11、第二段筒體12和第三段筒體13,其中第 一段筒體11的前端設(shè)有進(jìn)料口 7、后端設(shè)有第一排氣口 8,第二段筒體12的后端設(shè)有第二 排氣口 9 ;進(jìn)料口 7處安裝有計(jì)量式料斗10。本實(shí)施例中,筒體1是組合式筒體,筒體1由 第一分筒體111、第二分筒體112、第三分筒體113、第四分筒體114、第五分筒體115、第六分 筒體116、第七分筒體117、第八分筒體121、第九分筒體122、第十分筒體123、第十一分筒體 124、第十二分筒體131和第十三分筒體132自前至后依次連接而成,其中第一分筒體111、 第二分筒體112、第三分筒體113、第四分筒體114、第五分筒體115、第六分筒體116和第七 分筒體117組成第一段筒體11,進(jìn)料口 7設(shè)于第一分筒體111上,第一排氣口 8設(shè)于第七分 筒體117上,第八分筒體121、第九分筒體122、第十分筒體123和第十一分筒體124組成第 二段筒體12,第二排氣口 9設(shè)于第十一分筒體124上,第十二分筒體131和第十三分筒體132組成第三段筒體13。驅(qū)動(dòng)軸2自前至后依次包括第一輸送段21、剪切捏合段22、第一剪切捏合反推段 23、第一剪切輸送段24、輸送剪切段25、第二剪切捏合反推段26、第二剪切輸送段27和第二 輸送段28,其中第一輸送段21、剪切捏合段22、第一剪切捏合反推段23和第一剪切輸送段 24處于第一段筒體11中,輸送剪切段25、第二剪切捏合反推段26和第二剪切輸送段27處 于第二段筒體12中,第二輸送段28處于第三段筒體13中。第一輸送段21上安裝的十一個(gè)模塊3均為輸送螺紋模塊,并且第一輸送段21前 端的位置與進(jìn)料口 7相對(duì)應(yīng)。第一輸送段21上各模塊3的參數(shù)為第一模塊(56/56)、第 二模塊(144/144)、第三模塊(112/112)、第四模塊(96/96)、第五模塊(96/96)、第六模塊 (72/72)、第七模塊(72/72)、第八模塊(72/72)、第九模塊(56/56)、第十模塊(56/56)、第 十一模塊(56/56)。剪切捏合段22上安裝有八個(gè)模塊3 (即第十二模塊至第十九模塊),包括剪切捏 合模塊和輸送螺紋模塊(其中第十四模塊和第十七模塊為輸送螺紋模塊,其余模塊為剪切 捏合模塊)。剪切捏合段22上各模塊3的參數(shù)為第十二模塊(45° /5/56)、第十三模塊 (60° /4/56)、第十四模塊(56/56)、第十五模塊(45° /5/56)、第十六模塊(60° /4/56)、 第十七模塊(56/56)、第十八模塊(45° /5/56)、第十九模塊(60° /4/56)。第一剪切捏合反推段23上安裝有六個(gè)模塊3 (即第二十模塊至第二十五模塊),包 括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊,輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊自前 至后依次安裝在第一剪切捏合反推段23上(其中第二十模塊、第二十一模塊、第二十二模 塊為輸送螺紋模塊,第二十三模塊、第二十四模塊為剪切捏合模塊,第二十五模塊為反推模 塊)。上述第一剪切捏合反推段23的反推模塊(即第二十五模塊)設(shè)于第一排氣口 8前 方靠近第一排氣口 8的位置。第一剪切捏合反推段23上各模塊3的參數(shù)為第二十模塊 (72/72)、第二十一模塊(56/56)、第二十二模塊(56/56)、第二十三模塊(60° /4/96)、第 二十四模塊(90° /5/56)、第二十五模塊(56/28(L))。第一剪切輸送段24上安裝有五個(gè)模塊3 (即第二十六模塊至第三十模塊),自前 至后依次安裝有一個(gè)剪切捏合模塊和四個(gè)輸送螺紋模塊(其中第二十六模塊為剪切捏合 模塊,其余模塊為輸送螺紋模塊),第一剪切輸送段24的輸送螺紋模塊(本實(shí)施例中為第 二十六模塊、第二十七模塊和第二十八模塊)的位置與第一排氣口 8相對(duì)應(yīng)。第一剪切輸送 段24上各模塊3的參數(shù)為第二十六模塊(60° /4/56)、第二十七模塊(96/96)、第二十八 模塊(96/96)、第二十九模塊(72/72)、第三十模塊(72/72)。輸送剪切段25上安裝有八個(gè)模塊3 (即第三十一模塊至第三十八模塊),輸送 剪切段25的前端安裝有輸送螺紋模塊、后端安裝有剪切捏合模塊,其中第三十一模塊、第 三十二模塊、第三十五模塊、第三十六模塊為輸送螺紋模塊,其余模塊為剪切捏合模塊。 輸送剪切段25上各模塊3的參數(shù)為第三十一模塊(56/56)、第三十二模塊(56/56)、第 三十三模塊(60° /4/56)、第三十四模塊(90° /5/56)、第三十五模塊(56/56)、第三十六模 塊(56/56)、第三十七模塊(60° /4/56)、第三十八模塊(90° /5/56)。第二剪切捏合反推段26上安裝有六個(gè)模塊3(即第三十九模塊至第四十四模塊), 包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊,輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊自 前至后依次安裝在第二剪切捏合反推段26上(其中第三十九模塊、第四十模塊、第四十一模塊為輸送螺紋模塊,第四十二模塊、第四十三模塊為剪切捏合模塊,第四十四模塊為反推 模塊)。上述第二剪切捏合反推段26的反推模塊(即第四十四模塊)設(shè)于第二排氣口 9前 方靠近第二排氣口 9的位置。第二剪切捏合反推段26上各模塊3的參數(shù)為第三十九模 塊(72/72)、第四十模塊(56/56)、第四十一模塊(56/56)、第四十二模塊(60° /4/96)、第 四十三模塊(90° /5/56)、第四十四模塊(56/28(L))。第二剪切輸送段27上安裝有四個(gè)模塊3 (即第四十五模塊至第四十八模塊),自前 至后依次安裝有一個(gè)剪切捏合模塊和三個(gè)輸送螺紋模塊(其中第四十五模塊為剪切捏合 模塊,其余模塊為輸送螺紋模塊),第二剪切輸送段27的輸送螺紋模塊(本實(shí)施例中為第 四十六模塊和第四十七模塊)的位置與第二排氣口 9相對(duì)應(yīng)。第二剪切輸送段27上各模塊 3的參數(shù)為第四十五模塊(60° /4/56)、第四十六模塊(96/96)、第四十七模塊(96/96)、 第四十八模塊(72/72)。第二輸送段28上安裝的十個(gè)模塊3均為輸送螺紋模塊。第二輸送段28上各模塊 3的參數(shù)為第四十九模塊(72/72)、第五十模塊(72/72)、第五十一模塊(56/56)、第五十二 模塊(56/56)、第五十三模塊(56/56)、第五十四模塊(56/56)、第五十五模塊(56/56)、第 五十六模塊(56/56)、第五十七模塊(56/56)、第五十八模塊(56/56)。下面簡(jiǎn)述一下本雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的工作原理通過計(jì)量式料斗10將淀粉基混合物料勻速加入進(jìn)料口 7中;上述第一輸送段21的模塊3將自進(jìn)料口 7加入的淀粉基混合物料(淀粉基混合 物料通常以淀粉為主,并添加塑料樹脂及相關(guān)助劑(如糊化劑等))向前輸送,同時(shí)淀粉基 混合物料受熱且受壓縮,淀粉基混合物料受熱后,淀粉中的水份使淀粉膨脹,同時(shí)淀粉與助 劑(助劑中的糊化劑)產(chǎn)生反應(yīng),從而使淀粉破體糊化。隨后物料進(jìn)入剪切捏合段22,剪切捏合段22分成多個(gè)剪切捏合小段,使物料經(jīng)過 剪切捏合段22時(shí)受到斷續(xù)的剪切和壓縮;淀粉基混合物料受到剪切捏合段的剪切和壓縮, 淀粉基混合物料中的塑料樹脂開始熔化,淀粉基混合物料被捏合混煉,直至塑化為熔體。隨后熔體進(jìn)入第一剪切捏合反推段23,第一剪切捏合反推段23上的反推模塊能 夠在其前方區(qū)域(即第一剪切捏合反推段23所處的區(qū)域)形成高壓封閉區(qū),增加熔體的停 留時(shí)間,使熔體在該高壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合。接著熔體進(jìn)入第一剪切輸送段24,當(dāng)高壓的熔體到達(dá)第一剪切輸送段24時(shí),由于 壓差大而產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象,同時(shí)第一剪切輸送段24前部的剪切捏合模塊對(duì)高壓的熔體進(jìn)行 剪切,使熔體中的水份及低分子揮發(fā)物從熔體中急速揮發(fā)出并經(jīng)第一排氣口 8排出,形成 含水量極低的熔體,并由輸送螺紋模塊輸送至輸送剪切段25。熔體通過輸送剪切段25時(shí)受到斷續(xù)的剪切和壓縮,各組分混合更加均勻,同時(shí)熔 體中剩余的水份得到充分的揮發(fā)。由于同向雙螺桿筒體是縱向開放的,因此揮發(fā)出的水份 可由第一排氣口 8排出。接著熔體進(jìn)入第二剪切捏合反推段26,第二剪切捏合反推段26的反推模塊能夠 在其前方區(qū)域(即第二剪切捏合反推段26所處的區(qū)域)形成高壓封閉區(qū),增加熔體的停留 時(shí)間,使熔體在該高壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合。當(dāng)高壓的熔體到達(dá)第二剪切輸送段27時(shí),由于壓差大而產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象,同時(shí)第二 剪切輸送段27前部的剪切捏合模塊對(duì)高壓的熔體進(jìn)行剪切,使熔體中殘存的水份及低分子揮發(fā)物從熔體中揮發(fā)出并經(jīng)第二排氣口 9排出,形成混煉均勻、不含水份的淀粉基塑料 熔體,隨后淀粉基塑料熔體由輸送螺紋模塊輸送至第二輸送段28。上述第二輸送段28的作用是將淀粉基塑料熔體等溫、等壓、等量地從筒體的輸出 口(即筒體1的后端)擠出。從筒體1的輸出口(即筒體的后端)擠出的淀粉基塑料熔體經(jīng)過濾器4、熔體泵5 和模頭6擠出,隨后可被制成顆粒、片材或異型材等。
權(quán)利要求
一種用于制造淀粉基塑料的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),包括筒體,筒體中安裝有一對(duì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸,驅(qū)動(dòng)軸上安裝有模塊,其特征是所述筒體自前至后依次包括第一段筒體、第二段筒體和第三段筒體,其中第一段筒體的前端設(shè)有進(jìn)料口、后端設(shè)有第一排氣口,第二段筒體的后端設(shè)有第二排氣口;驅(qū)動(dòng)軸自前至后依次包括第一輸送段、剪切捏合段、第一剪切捏合反推段、第一剪切輸送段、輸送剪切段、第二剪切捏合反推段、第二剪切輸送段和第二輸送段,其中第一輸送段、剪切捏合段、第一剪切捏合反推段和第一剪切輸送段處于第一段筒體中,輸送剪切段、第二剪切捏合反推段和第二剪切輸送段處于第二段筒體中,第二輸送段處于第三段筒體中;驅(qū)動(dòng)軸上安裝的模塊包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊;第一輸送段上安裝的模塊均為輸送螺紋模塊,并且第一輸送段前端的位置與進(jìn)料口相對(duì)應(yīng);剪切捏合段上安裝有剪切捏合模塊;第一剪切捏合反推段上安裝有剪切捏合模塊,并且第一剪切捏合反推段的后端安裝有反推模塊;第一剪切輸送段上自前至后依次安裝有至少一個(gè)剪切捏合模塊和至少一個(gè)輸送螺紋模塊,并且第一排氣口的位置與第一剪切輸送段上的輸送螺紋模塊相對(duì)應(yīng);輸送剪切段的前端安裝有輸送螺紋模塊、后端安裝有剪切捏合模塊;第二剪切捏合反推段上安裝有剪切捏合模塊,并且第二剪切捏合反推段的后端安裝有反推模塊;第二剪切輸送段上自前至后依次安裝有至少一個(gè)剪切捏合模塊和至少一個(gè)輸送螺紋模塊,并且第二排氣口的位置與第二剪切輸送段上的輸送螺紋模塊相對(duì)應(yīng);第二輸送段上安裝的模塊均為輸送螺紋模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),其特征是所述剪切捏合段上還安 裝有若干個(gè)輸送螺紋模塊,每隔一個(gè)或多個(gè)剪切捏合模塊安裝一個(gè)輸送螺紋模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),其特征是所述第一剪切捏合反推 段上還安裝有輸送螺紋模塊,輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊自前至后依次安裝 在第一剪切捏合反推段上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),其特征是所述輸送剪切段的中段 自前至后依次安裝有若干剪切捏合模塊和若干輸送螺紋模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),其特征是所述第二剪切捏合反推 段上還安裝有輸送螺紋模塊,輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊自前至后依次安裝 在第二剪切捏合反推段上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),其特征是所述驅(qū)動(dòng)軸與模塊之間 通過花鍵聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),其特征是所述雙螺桿同向混煉擠 出機(jī)的長(zhǎng)徑比為52 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),其特征是所述筒體是組合式筒體, 筒體由第一分筒體、第二分筒體、第三分筒體、第四分筒體、第五分筒體、第六分筒體、第七 分筒體、第八分筒體、第九分筒體、第十分筒體、第十一分筒體、第十二分筒體和第十三分筒 體自前至后依次連接而成,其中第一分筒體、第二分筒體、第三分筒體、第四分筒體、第五分 筒體、第六分筒體和第七分筒體組成第一段筒體,所述進(jìn)料口設(shè)于第一分筒體上,所述第一 排氣口設(shè)于第七分筒體上,第八分筒體、第九分筒體、第十分筒體和第十一分筒體組成第二 段筒體,所述第二排氣口設(shè)于第十一分筒體上,第十二分筒體和第十三分筒體組成第三段 筒體。
全文摘要
一種用于制造淀粉基塑料的雙螺桿同向混煉擠出機(jī),包括筒體,筒體中安裝有一對(duì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸,驅(qū)動(dòng)軸上安裝有模塊,其特征是所述驅(qū)動(dòng)軸自前至后依次包括第一輸送段、剪切捏合段、第一剪切捏合反推段、第一剪切輸送段、輸送剪切段、第二剪切捏合反推段、第二剪切輸送段和第二輸送段,驅(qū)動(dòng)軸上安裝的模塊包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊。本發(fā)明通過輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊之間的合理組合,能夠在線連續(xù)完成淀粉基混合物料的輸送,淀粉的破體糊化、塑化、剪切捏合、混煉改性,以及排氣及均壓定量輸出等工作,高效地生產(chǎn)淀粉基塑料,獲得的淀粉基塑料各組分混煉均勻,拉伸強(qiáng)度高,具有良好且穩(wěn)定的性能。
文檔編號(hào)B29C47/60GK101973121SQ201010250739
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者蔡健偉 申請(qǐng)人:汕頭市金興機(jī)械有限公司