一種用于再生橡膠粉精煉成型的多螺桿擠出設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于再生橡膠粉精煉成型的多螺桿擠出設備，螺桿包括擠壓輸送段、剪切段及剪切輸送段；擠壓輸送段依次包括第一輸送螺紋元件、第二輸送螺紋元件、第三輸送螺紋元件，三種輸送螺紋元件的螺距關系如下：第一輸送螺紋元件螺距P1＞第二輸送螺紋元件螺距P2＞第三輸送螺紋元件螺距P3，輸送螺紋元件之間設置至少一個第一剪切螺紋元件；P2：P1＝1/5?1/2，剪切段包括至少一個第二剪切螺紋元件和第四輸送螺紋元件；剪切輸送段由至少一個第三剪切螺紋元件與第五輸送螺紋元件相間串聯組成；第二剪切螺紋元件、第三剪切螺紋元件與第一剪切螺紋元件相同或不同。采用不同形式的螺紋元件實現再生膠粉密閉、連續精煉成型。
【專利說明】
一種用于再生橡膠粉精煉成型的多螺桿擠出設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于再生橡膠粉精煉成型的多螺桿擠出設備，屬于廢橡膠循環利用領域。
【背景技術】
[0002]隨著世界經濟的高速發展，我國已經成為世界上最大的橡膠消耗國，同時也是世界上最大的廢舊橡膠產生國，我國原料橡膠資源非常短缺，2014年僅天然橡膠就進口420萬噸，橡膠供求相當矛盾。而再生橡膠作為橡膠原料的有效補充，已經成為不可或缺的第三大橡膠原料體系，因此，廢舊橡膠的循環利用對我國橡膠工業的發展具有非常重要的意義。
[0003]隨著國家環保政策的推行，傳統低端落后的生產設備、工藝已經處于淘汰現狀。目前再生膠行業中再生膠粉的精煉捏練加工大多采用傳統的“三機一線”或“四機一線”的精煉出片方式，得到加工性能和力學性能優異的再生膠;但是這種間歇式的生產方式自動化程度低、勞動強度大、生產效率低、開放式生產煙氣排放嚴重等，技術低端且存在嚴重的安全隱患。因此，保證再生膠粉密閉、連續自動化的精煉捏練成型，可以改善再生膠的性能，同時提高生產效率，保證生產環境及工人安全，是廢舊橡膠循環利用的關鍵技術和研究重點。
【實用新型內容】
[0004]為了解決上述現有技術中出現的缺點，本實用新型第一個目的是提供一種用于再生橡膠粉精煉的螺桿，包括擠壓輸送段、剪切段及剪切輸送段;擠壓輸送段依次包括第一輸送螺紋元件、第二輸送螺紋元件、第三輸送螺紋元件，三種輸送螺紋元件的螺距關系如下:第一輸送螺紋元件螺距卩1>第二輸送螺紋元件螺距卩2>第三輸送螺紋元件螺距P3，輸送螺紋元件之間設置至少一個第一剪切螺紋元件;其中第一輸送螺紋元件為大螺距螺紋元件，利于粉狀再生膠粉輸送進入到螺桿擠出機內部，經過第一剪切螺紋元件一定程度的剪切，再進入小螺距的第二輸送螺紋元件，對粉狀松散物料進行擠壓，再依次使用第一剪切元件、更小螺距的第三輸送螺紋元件，往復作用，使粉狀再生膠粉擠壓精密，有利于下道剪切段的強力剪切;P2: Pl = 1/5-1/2，P3: P2 = 1/5-1/2。輸送螺紋元件的螺距每節以I/5-1/2的程度逐漸減小，中間添加剪切元件，更有利于快速擠壓粉狀再生膠粉。剪切段包括至少一個第二剪切螺紋元件和第四輸送螺紋元件，還可任選的與反向螺紋元件、密煉螺紋元件、強力剪切螺紋元件進行任意組合，第四輸送螺紋元件螺距P4 < P3;反向螺紋元件為輸送螺紋元件具有將部分物料施加反向的作用力，使物料重新返回前端元件中與后續的物料同時作用，起到混合的效果，這樣有利于物料混合及剪切的均勻性;密煉螺紋元件可保持一定剪切力的同時，增加密煉混合作用，提高剪切段混合、剪切作用；強力剪切螺紋元件為多個強力剪切元件串聯而成(90 °/60°/45° )，可持續保持對物料的剪切，保證螺桿對再生物料的精煉、捏練作用，有效降低物料門尼粘度，增加可塑性與加工性。反向螺紋、密煉螺紋組合能有效提高膠料在擠出機中和混合、密煉作用，混合均勻，提高膠料自粘性，有利于強力剪切螺紋對膠料的高效剪切、捏練的作用，并且由于具有高效的混合功能，使膠料可得到均勻穩定的剪切，質量更佳穩定，如此三者結合，效果更佳。剪切輸送段由至少一個第三剪切螺紋元件與第五輸送螺紋元件相間串聯組成，第五輸送螺紋元件螺距P5 < P4;剪切螺紋實現對前端物料的補充剪切，逐漸降低門尼粘度，提高膠料的塑性，由輸送螺紋持續穩定向下段輸送物料，往復多次，實現機頭物料衡量均勻供給，使產品成型尺寸穩定，質量可靠。第二剪切螺紋元件、第三剪切螺紋元件與第一剪切螺紋元件相同或不同。
[0005]本實用新型的第二個目的是提供一種對再生橡膠粉進行精煉成型的多螺桿擠出裝置，采用上述螺桿進行同向/異向平行結構、品字結構或圓筒結構的排布。通過對傳統工藝作用的分解，采用不同形式的螺紋元件實現再生膠粉密閉、連續精煉成型，有效避免了傳統開放式生產技術污染嚴重、勞動效率低強度大及自動化程度低等缺點。多螺桿與單、雙螺桿比較，具有嚙合區多，產能大的優點。多螺桿嚙合區多，每增加一條螺桿嚙合區即可得到大于I的功效，從而實現膠料強力三維剪切，在相同長徑比的情況下大大提高螺桿對膠料的剪切、捏練功效，提高生產效率，減少設備造價及廠房投資。
[0006]本實用新型的第三個目的是提供一種對再生橡膠粉進行精煉的系統，包括計量喂料系統、剪切系統、冷卻系統及制冷系統;所述剪切系統采用上述多螺桿擠出設備;所述計量喂料系統為錐雙螺桿喂料裝置。優選的是:所述制冷系統為冷水機。優選的是:所述冷卻系統位于多螺桿擠出機機筒外部。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]I)采用密閉式擠出機替代開放式精煉機對再生膠粉進行精煉、捏練加工成型，提高產線自動化科技水平，有效避免開放式加工的污染難題，同時降低勞動定員及勞動強度；
[0009]2)采用嚙合效果好的多螺桿結構，產生1 + 1 > 2的功效，實現對再生膠粉三維強力剪切，在同等長徑比條件下與單雙螺桿相比，可大大提高生產效率，同時產品質量；
[0010]3)采用輸送螺紋元件、剪切螺紋元件、反向螺紋元件、密煉螺紋元件及強力剪切螺紋元件進行組合，達到最優排布，有效避免膠料剪切不均勻造成質量波動、剪切不夠造成門尼粘度過高、剪切過度造成膠料主鏈斷裂嚴重從而降低性能等，實現對再生膠粉的最佳精煉、捏練處理，提高再生膠的加工性能。
【附圖說明】
[0011]圖1是擠壓輸送段簡易示意圖
[0012]圖2是剪切元件示意圖
[0013]圖3是剪切、輸送螺紋元件示意圖[OOM]圖4是反向螺紋元件示意圖
[0015]圖5是密煉螺紋元件示意圖
[0016]圖6是強力剪切螺紋元件示意圖
[0017]圖7是本實用新型的一種螺桿形式示意圖
[0018]圖8是單螺桿、雙螺桿與多螺桿嚙合對比示意圖
[0019]其中，為輸送螺紋元件，2、2’、2”為剪切螺紋元件，3為反向螺紋元件，4為密煉螺紋元件，5為強力剪切螺紋元件，6為嚙合區
【具體實施方式】
[0020]—種用于再生橡膠粉精煉的螺桿，包括擠壓輸送段、剪切段及剪切輸送段；
[0021 ]擠壓輸送段依次包括第一輸送螺紋元件1、第二輸送螺紋元件I ’、第三輸送螺紋元件I”，三種輸送螺紋元件的螺距關系如下:第一輸送螺紋元件I螺距Pl>第二輸送螺紋元件I，螺距P2>第三輸送螺紋元件I”螺距P3，輸送螺紋元件之間設置至少一個第一剪切螺紋元件2;
[0022]剪切段包括至少一個第二剪切螺紋元件2’和第四輸送螺紋元件，還可任選的與反向螺紋元件3、密煉螺紋元件4、強力剪切螺紋元件5進行任意組合，第四輸送螺紋元件螺距P4<P3；
[0023]剪切輸送段由至少一個第三剪切螺紋元件2”與第五輸送螺紋元件相間串聯組成，第五輸送螺紋元件螺距P5 < P4;
[0024]第二剪切螺紋元件2’、第三剪切螺紋元件2”與第一剪切螺紋元件2相同或不同。
[0025]P2:P1 = 1/5-1/2,P3:P2 = l/5-l/2o
[0026]強力剪切段為90°/60° /45°剪切螺紋元件的任意組合。
[0027]—種對再生橡膠粉進行精煉成型的多螺桿擠出裝置，采用上述螺桿進行同向/異向平行結構、品字結構或圓筒結構的排布。
[0028]—種對再生橡膠粉進行精煉的系統，包括計量喂料系統、剪切系統、冷卻系統及制冷系統;所述剪切系統采用上述多螺桿擠出設備;所述計量喂料系統為錐雙螺桿喂料裝置。
[0029]所述制冷系統為冷水機。
[0030]所述冷卻系統位于多螺桿擠出機機筒外部。
[0031]采用上述系統對再生橡膠粉精煉的方法，包括如下步驟:
[0032]1)0_80°C的再生膠粉通過計量喂料系統，由喂料頻率與喂料電流控制，進行衡量物料的喂料；
[0033]2)物料經過多螺桿擠出機精煉、成型，制備粒狀再生橡膠；
[0034]3)各區溫度由冷卻系統及制冷系統保持在0-100°C。
[0035]除上述實施例之外，本實用新型還可以具有其他實施方式，凡使用同等替換或者等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于再生橡膠粉精煉的螺桿，其特征在于:包括擠壓輸送段、剪切段及剪切輸送段； 擠壓輸送段依次包括第一輸送螺紋元件、第二輸送螺紋元件、第三輸送螺紋元件，三種輸送螺紋元件的螺距關系如下:第一輸送螺紋元件螺距卩1>第二輸送螺紋元件螺距卩2>第三輸送螺紋元件螺距P3，輸送螺紋元件之間設置至少一個第一剪切螺紋元件;Ρ2:Ρ1 = 1/5-1/2， 剪切段包括至少一個第二剪切螺紋元件和第四輸送螺紋元件，還能夠與反向螺紋元件、密煉螺紋元件、強力剪切螺紋元件進行任意組合； 剪切輸送段由至少一個第三剪切螺紋元件與第五輸送螺紋元件相間串聯組成； 第二剪切螺紋元件、第三剪切螺紋元件與第一剪切螺紋元件相同或不同。2.根據權利要求1所述的一種用于再生橡膠粉精煉的螺桿，其特征在于:Ρ3:Ρ2= 1/5-1/2。3.根據權利要求1所述的一種用于再生橡膠粉精煉的螺桿，其特征在于:第四輸送螺紋元件螺距P4 < P3。4.根據權利要求1所述的一種用于再生橡膠粉精煉的螺桿，其特征在于:第五輸送螺紋元件螺距P5 < P4。5.根據權利要求1所述的一種用于再生橡膠粉精煉的螺桿，其特征在于:強力剪切段為90° /60° /45°剪切螺紋元件的任意組合。6.—種對再生橡膠粉進行精煉成型的多螺桿擠出裝置，其特征在于:采用如權利要求1-5任一所述螺桿進行同向/異向平行結構、品字結構或圓筒結構的排布。7.一種對再生橡膠粉進行精煉的系統，其特征在于:包括計量喂料系統、剪切系統、冷卻系統及制冷系統;所述剪切系統采用如權利要求6所述的多螺桿擠出設備;所述計量喂料系統為錐雙螺桿喂料裝置。8.根據權利要求7所述的一種對再生橡膠粉進行精煉的系統，其特征在于:所述制冷系統為冷水機。9.根據權利要求7所述的一種對再生橡膠粉進行精煉的系統，其特征在于:所述冷卻系統位于多螺桿擠出機機筒外部。
【文檔編號】B29C47/60GK205588611SQ201521097388
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年12月28日
【發明人】沈軍, 譚欽艷, 郭素炎
【申請人】中膠橡膠資源再生（青島）有限公司