一種車用廢舊gmt材料回收造粒用的連續雙混煉喂料機組的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種車用廢舊材料回收裝置，具體地說，是一種車用廢舊GMT材 料回收造粒用的連續雙混煉喂料機組。
【背景技術】
[0002] 隨著汽車向輕量化、節能減排、舒適美觀方向發展，塑料在汽車領域的用量與日俱 增，其用量及其應用技術往往成了衡量一個國家汽車工業水平的重要指標。但是出乎預料 的是，正是由于這些塑料的大量應用，致使其在使用或消費后成為耐久不腐的垃圾，日積月 累，必將進一步加重全球的"白色污染"問題，直接影響人們的生活質量甚至威脅到人們的 身心健康。因而對廢舊塑料進行回收再利用處理，對提高塑料產業的經濟效益和減少塑料 污染有重要的意義。
[0003] 玻璃纖維毯增強熱塑性復合材料（Glass Mat Reinforced Thermoplastic)簡稱 GMT，它是一種以熱塑性樹脂為基體，以長玻璃纖維或連續玻纖氈為增強材料的復合材料， 一般做成片材以半成品供應。由于其具有高比強度、高抗沖擊性、輕質、成型周期短、生產效 率高、加工成本低等諸多優點，而成為汽車工業的青睞者。與熱固性復合材料相比，GMT材 料的基體為熱塑性樹脂，加熱到基體樹脂的熔點以上可使材料軟化。因而成型時造成的廢 品、邊角料以及使用過程中破損制品，經回爐加熱、再成型處理，可重新獲得新的制品。GMT 材料的再生利用優勢是熱固性復合材料無法與之相提并論的，因而其被稱為21世紀的"綠 色工業材料"。
[0004] 目前關于GMT材料回收利用的研宄已有諸多報道，現已以批量生產的規模在汽車 行業中進行試驗，并已取得了良好的結果。方法大體如下：（1)回收件被粉碎成碎肩，作為 原料再次用于半成品片材生產。如美國GE Plastics與PPG公司合資生產的用于Jaguar 300車保險杠的Azdel GMT材料，是廢舊保險杠經回收粉碎后與GMT新材按20/80比例摻混 使用，再復合而成。（2)把廢棄或破損部件粉碎，與短玻纖一起摻混作為補強材料，經熔融擠 出制成改性粒子，用于注塑或擠出制品。如國內專利CN1651502A和CN1651503A中提及的 關于汽車內飾件用纖維增強聚丙烯復合材料的回收方法均采用了該工藝。上述兩種技術方 案即為傳統意義上的熔融再生工藝，其工藝基礎皆為先粉碎后熔融再成型，然而該工藝在 具體實施操作過程中仍有諸多不足。
[0005] I. GMT材料中添加了大量玻纖成份，在粉碎過程中不僅噪聲大，而且容易生產大量 粉塵污染，惡化生產化境，對人體健康造成很大危害；
[0006] 2.粉碎工藝不適宜輕質GMT，輕質GMT材料受到外加沖擊載荷時，吸收沖擊能量的 途徑及能力要高于重質GMT材料。對于重質GMT材料而言，材料受碰撞后，易發生開裂、破 碎、呈脆性斷裂，而輕質GMT可發生一定程度的形變，以抵抗斷裂；
[0007] 3. GMT材料玻纖成份大，熔體剪切阻力高，現有技術的塑料回收生產設備在熔融造 粒時多數未考慮GMT材料改性技術，常因混煉不均，而導致再生制品性能欠佳，一般只能作 較低檔次的塑料制品；
[0008] 4.加工品種單一，如回收軟質制品的機器回收硬質制品時，送料不便，經常損壞電 機、甚至螺桿減速箱，而普通回收硬質制品的機器則回收軟質制品時產量很低。
[0009] 若借鑒密煉機的混煉特性，先將物料通過密煉機進行熔融塑化，從而確保物料混 合的均勻性及穩定性，再將混煉后的物料經強制喂料機強行擠入擠出機進行擠出造粒，則 可有效提高了廢舊塑料塑煉、熔融和改性均勻性。然而，現有密煉擠出技術中密煉機與擠出 機都是分立設備，各自分別加工，不僅占地及投資成本大，而且單位能耗多；同時又由于密 煉機屬于間歇式混合設備，不僅難以形成連續化加工生產，而且不同批次物料難以達到相 同的混煉質量。 【實用新型內容】
[0010] 本實用新型的目的就是提出一種車用廢舊GMT材料回收造粒用的連續雙混煉喂 料機組，該喂料機組不僅解決了密煉機與擠出機不能形成連續化加工生產的問題，而且還 在有效提高了廢舊塑料塑煉、熔融、改性均勻性的同時提高了設備的吃料能力，使其不但適 應了未經預先破碎的車用GMT材料生產邊角料的加料，而且還適應了大塊廢舊車用GMT回 收件的加料，因而無需對廢舊塑料進行粉碎，避免了破碎時因噪聲、粉塵等對勞工造成的危 害，同時還節省了工藝步驟，降低了生產成本。
[0011] 為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：
[0012] 本實用新型公開了一種車用廢舊GMT材料回收造粒用的連續雙混煉喂料機組，主 要由吃料混煉部分和排料輸送部分組成。其中，吃料混煉部分包括變速驅動裝置、加料裝 置、雙混煉機筒、三嵌段轉子、溫控裝置；排料輸送部分包括傳動螺桿、單螺桿和溫控裝置； 且吃料混煉部分的出料口與排料輸送部分的單螺桿擠出機的進料口相對接。
[0013] 作為進一步地改進，本實用新型所述的連續雙混煉喂料機組，其吃料混煉部分位 于排料輸送部分的上部，且吃料混煉部分的出料口連接在排料輸送部分單螺桿擠出機的進 料口上方。在吃料混煉部分的出料口中設置開度可調的排料電控啟閉閥。
[0014] 作為進一步地改進，吃料混煉部分和排料輸送部分可采用一個共同的變速驅動裝 置和溫控裝置。所述設備的變速驅動裝置包括驅動電機、減速分配箱和傳動螺桿；所述溫控 裝置包括加熱裝置和冷卻控溫裝置。
[0015] 作為進一步地改進，為實現連續混煉與擠出，必須將混煉好的物料輸送至擠出機 進行成型或造粒，即除吃料混煉部分和排料輸送部分外還需要擠出造粒部分，擠出造粒部 分選用雙螺桿擠出機，物料經連續雙混煉喂料機組向雙螺桿擠出機供料實現連續性喂料混 煉及擠出。
[0016] 作為進一步地改進，吃料混煉部分的雙混煉機筒內裝有兩根并行的三嵌段轉子， 每個轉子設有吃料段、輸送段和混煉段，吃料段由巨型正向多棱螺旋轉子組成；輸送段采用 嚙合的螺旋輸送結構，且螺紋外徑輪廓由大至小呈錐形；混煉段由正向和反向兩段多棱螺 旋轉子組成。
[0017] 本實用新型技術方案的具體工藝步驟如下：
[0018] (1)將回收的廢舊車用GMT回收件或生產邊角料從投料口投入備料室中，備料室 中的廢舊塑料經吃料段兩巨型正向多棱螺旋轉子螺旋擠壓強制喂入第一混煉腔，混煉腔中 的物料依靠從機筒傳入的熱量以及轉子的剪切、粉碎、擠壓和捏合作用被簡單塑化，未充分 塑化的物料在正向轉子的推動下輸送至輸送段。
[0019] (2)輸送段采用嚙合的螺旋輸送結構，且螺紋外徑輪廓由大至小呈錐形，螺桿前端 大直徑設計，增大了螺桿承載力的同時提高了設備的吃料能力；末端小直徑設計減小了因 摩擦產生的熱損傷效應；螺槽容積沿擠出方向逐漸減小，使物料逐漸得到壓縮，從而使螺槽 更快充滿物料，保證物料連續平緩地輸送至第二混煉腔。
[0020] (3)物料進入第二混煉腔后，由于其內轉子混煉段表面螺紋分正向和反向兩段多 棱螺旋設計，正向段轉子把料向前推進，而反向則使物料向后運動，轉子間物料交換更加頻 繁，形成多個剪切、拉伸和捏合區，重而使物料得到更加充分的混煉與塑化。
[0021] (4)混煉充分的物料經開度可調的排料電控啟閉閥輸送至排料輸送部分。電控啟 閉閥的開度可控制物料輸送速度和排料輸送部分的物料充滿度，對建立壓力，改變混煉強 度有重要意義。
[0022] (5)物料在末端經開度可調的排料電控啟閉閥輸送至排料輸送部分后，再經排料 輸送部分單螺桿作用下建立壓力，確保物料連續平緩地輸送至擠出機。
[0023] (6)擠出的物料經牽伸、冷卻、切粒后成為塑料粒子。
[0024] 本實用新型的有益效果是：1.該種連續式雙混煉喂料機組，不需要間歇式的加料 及卸料，在充分利用混練機混煉特性的同時實現了連續性加料及混煉，操作靈活方便，對工 藝的適應性強，效率高，產量大。2.喂料、混煉、擠出一體機設計有效提高了廢舊塑料改性均 勻性及力學性能同時，相比原先兩套設備既提高了生產效率，降低了單位能耗，同時簡化了 生產設備，降低了設備的投資及占地面積。3.提高了設備的吃料能力，使其不但適應了未 經預先破碎的車用內飾件生產邊角料的加料，而且還適應了大塊廢舊車用塑料零部件的加 料，因而無需對廢舊塑料進行粉碎，避免了破碎時因噪聲、粉塵等對勞工造成的危害，同時 還節省了工藝步驟，降低了生產