Get Adobe Flash player
PLASTIKS on line. Home
English version
новости журнал конференция каталог магазин объявления выставки листалка
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2005
2004
2003
Фото
Заявка докладчика
Заявка слушателя
Участники предыдущих лет
Участникам
Партнеры








СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ!
Оплати подписку на 2017 год – получи скидку 5% на книги




Высокоэффективный одношнековый экструдер-смеситель для производства полимерных композиций

В настоящее время проблема получения новых полимерных материалов с заданными физико-механическими и технологическими свойствами в значительной степени решается за счет разработки многофазных смесевых  композиций известных полимеров с различного рода полимерными и неполимерными  модифицирующими  добавками.

Широкие возможности изменения функциональных свойств термопластичных полимеров  предоставляет использование в качестве модифицирующей добавки  синтетическх каучуков, что позволяет получать  смесевые композиции, обладающие  повышенной пластичностью, упругостью и морозостойкостью. Реализация этих возможностей ограничивается из-за отсутствия эффективного и одновременно простого по конструкции и недорогого смесительного оборудования непрерывного действия, учитывающего особые технологические свойства каучуков, затрудняющие их смешение, а по техническим характеристикам соответствующего производственным возможностям малых предприятий, занимающихся переработкой  пластмасс в изделия.

Комплект оборудования, отвечающий вышеуказанным требованиям, разработан и изготовлен научно-производственной фирмой «ЭТО» (г. Киев, Украина).  В  комплект, кроме смесителя, входит экструдер для подготовки и подачи расплава базового полимера непосредственно в винтовой канал шнека смесителя, дозатор объемный для подачи каучука в зону загрузки смесителя, дозатор весовой сыпучих компонентов, а также гранулирующая головка, ванна охлаждения и фрезерный гранулятор.

Собственно смеситель создан на базе одношнекового экструдера, рабочие органы которого (корпус и шнек) по технологическому принципу разделены на три последовательно расположенных зоны – зону загрузки, зону смешения и зону выдавливания. Шнек смесителя вращается от привода  с регулируемой скоростью вращения. В зоне смешения шнек снабжен смесительным устройством (см. рис.), представляющим собой ленточный шнек, состоящий из соосно расположенных наружного и внутреннего витков противоположного направления, жестко соединенных между собой, и неподвижный сердечник, выполненный в виде полого цилиндра с отверстиями на боковой поверхности. Ленточный шнек жестко закреплен на основном шнеке, а его внутренний виток охватывает сердечник с минимальным зазором, обеспечивающим его вращение. Полый сердечник с помощью фланца закреплен в корпусе экструдера таким образом, что выход расплава  из рабочего канала ленточного шнека, образованного внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью полого сердечника, полностью перекрывается фланцем, благодаря чему рабочий канал ленточного шнека сообщается с рабочим каналом шнека смесителя в выгрузной зоне только через отверстия в стенке сердечника и его внутренний канал.

Работает смеситель следующим образом. Расплав базового полимера от экструдера-плавителя через обогреваемый патрубок поступает в зону загрузки смесителя. Сюда же с помощью соответствующих дозирующих устройств подаются  другие твердые или жидкие составляющие композиции, в том числе каучук. Перемещаясь по винтовому каналу шнека, материал поступает в зону смешения, образованную ленточным шнеком, наружный и внутренний витки которого, взаимодействуя с внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью перфорированного сердечника, создают в кольцевой рабочей полости, образованной внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью сердечника, потоки расплава противоположного направления, на которые накладывается прямой поток, формируемый загрузочной частью шнека. Встречные потоки расплава создают эффект  активного перемешивания полимерной смеси в относительно большом объеме и обеспечивают предварительное распределение компонентов и однородность  композиции  на уровне агломератов и крупных частиц.

Одновременно перерабатываемый материал, не имея прямого выхода в зону выгрузки, продавливается через отверстия на боковой поверхности во внутреннюю полость сердечника, благодаря чему весь расход расплава проходит  переработку в малом зазоре между внутренними витками ленточного шнека и сердечником (не более 0,1 мм). При относительно небольших скоростях течения расплава через отверстия в сердечнике, набегающие витки ленточного шнека многократно подвергают слой расплава, примыкаюший в данный момент к наружной поверхности сердечника, интенсивному сдвигу. Большие градиенты скорости сдвига и соответствующие им напряжения сдвига, реализуемые в зазоре между сердечником и ленточным шнеком, создают смесительный эффект, способствующий разрушению агломератов,  уменьшению размеров частиц дисперсной фазы, и достижению, таким образом, высокой однородности    смеси. После смесительного устройства расплав попадает в винтовой канал выгрузного шнека, с помощью которого транспортируется к выходу из смесителя и продавливается через гранулирующую головку. Формируемые в головке жгуты охлаждаются водой и режутся на гранулы в гранулирующем устройстве.

Отличительной особенностью нового экструдера, снабженного смесительным устройством, в сравнении с известными конструкциями одно- и двухшнековых смесителей непрерывного действия, является возможность переработки  в условиях интенсивного сдвига  всего расхода материала,  протекающего через рабочие органы смесителя и непременно попадающего в малый зазор между гребнем вращающегося шнека и неподвижной стенкой перфорированного сердечника, благодаря чему обеспечивается высокая дисперсность фаз и однородность смеси, даже из несовместимых в технологическом отношении компонентов.

Эффективность одношнекового экструдера-смесителя, условно названного «микструдером» (“Mixtruder”), подтверждена опытом многолетней эксплуатации в производстве специальных полимерных композиций, содержащих каучук, разработанных для изготовления изделий, работающих в условиях низких температур.

Возможны варианты исполнения микструдера, основанные на вышеописанном принципе смешения,  по конструкции шнека, расположению и размерам смесительного устройства, рассчитанные на изготовление термопластичных полимерных композиций с заданными свойствами из различных полимерных и неполимерных материалов с производительностью от 10 до 1000 кг/ч. 

Журнал ПЛАСТИКС
Яндекс цитирования
"ПЛАСТИКС" стал мобильнее
x

Уважаемые посетители сайта "Пластикс"

С июня 2013 года для пользователей планшетных компьютеров на Android и iOS доступно мобильное приложение (инструкция здесь).

Вы можете бесплатно ознакомиться с одним из номеров журнала (№6, 2015) через мобильное приложение.