专利名称：塑杂物综合利用设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑杂物综合利用设备，特别是一种采用螺杆挤出机构的设备。
背景技术：
可塑性物质及其与其他物质配合生产的产品在国民经济和人们的生产、生活中有着十分广泛的用途如塑料、橡胶、粮食的糊状原料、化纤与纤维或其织物等这些类型的产品在生产中往往需要使用添加剂、助剂、填料，以至几种或多种原料的配合才能生产出满足不同需求的产品。上述材料的制品中除以原树酯的材料生产产品外，大多数可以废旧(弃)物的形式加以再生利用如废旧塑料、橡胶、纤维等均可再生利用生产产品。传统意义上的废旧(弃)塑料的再生利用是指经过预处理的含杂量极少，干净的废旧(弃)塑料的再生利用。
螺杆挤出机有着广泛的用途，尤其是在塑料成型工艺中。借助螺杆旋转产生的压力和剪切力，使物料各组分充分塑化和均匀混合，把物料进行混炼以获得较好的分散性(分散混合和分布混合)。从而进一步的造粒和成型。
现有技术中常用的挤出机有单螺杆、双螺杆、多螺杆、阶梯式挤出机，一般的挤出机由螺杆、机筒、粗滤板、滤网、机头等构成，用于原树酯、橡胶等和加入液态或粒度较细的物料的混合、混练、从而造粒或成型；也可用于废旧物回收后经预处理干净加热后呈糊状物料的造粒、成型；还可用于塑料、橡胶等的填充改性、交联改性、共混改性。总之，上述设备螺杆的多少、螺杆的直径大小、长径比、压缩比的大小变化均是为了达到一个目的更好地对物料进行剪切、塑化和混合均匀；现有设备它们只适于可呈糊状粒度小的物料。上述设备存在结构复杂、效率低的不足。
对于粒度更小的纳米塑料，纳米材料在塑料物料物料中难以分散和均匀混合，上述设备则不能使其较好混合均匀。
随着人们对环境和能源的关注，废旧塑料的回收与再生也越来越受到重视。在回收的废旧塑料中往往残存大量的杂质，如砂子、纤维、金属物质以及其他熔点较高的塑料等。即便是加大人力进行清洗、分离等，但其所含杂质的种类和数量仍然很高。对此，一方面只能是缩小回收面，提高对可用废旧塑料的要求，剔除不可用之回收物；另一方面，经复杂的预处理后才能采用螺杆挤出机进行加工。现有技术的螺杆挤机，在其前端设置有粗滤板和滤网，它在(废旧)塑料的挤出造粒和成型加工中起着滤除杂物的重要作用。但是，由于各种类型杂质的存在或含量过大整个设备则不能使用。正因如此，废旧塑料的回收利用受到极大的阻碍。废弃塑杂物根本得不到利用并造成污染。
上述设备不能直接处理含杂较高的废弃塑杂物(含有泥、沙、水气的超薄方便袋、超薄地膜、一次性塑料饭盒以及带有纤维的编织袋边缝、补丁或带有油污的废布、废纱等——废弃塑杂物)，国外日本三菱油化公司生产的三菱反向回收机是一种广泛使用的特种挤出机，适用于污染较严重的热塑性塑料混合废料，如聚氯乙烯、聚苯乙烯和尼龙的混合料，可以加工处理脏碎片料，如含铜屑的电线包皮，带纸标签的瓶子，甚至混入沙子、碎玻璃以及其它脏物也无妨，不过，混合物的组成应有下列限制①聚苯乙烯的含量必须小于20％，以保持再生制品具有很好的韧性。
②硬聚氯乙烯的含量必须小于50％，以防止分解。
③聚氨酯可以和除硬聚氯乙烯以外的任何塑料混合，含量可达50％。
④原料量可以加大到添加50％的填料，如泥沙、碳酸钙、纸、玻璃纤维等。
该机的工作过程将废旧塑料在粉碎机中破碎，用压缩空气输送至储料室，材料在此干燥，使其湿度降至5％以下。用传送带将材料从储料室送入回收机。这种回收机包括一台大型挤出机，由90Kw电机驱动，其中螺旋杆直径为205mm，长/径比为3.75，螺杆的计量端是一直径为430mm的槽面锥型段。材料输送到锥形段的头部和机筒之间处时受到很强的剪切作用，从而快速熔融并均化。其剪切速率可采用调节三个摩擦环，改变机筒内壁与锥体之间的间隙来进行调整，快速熔融使材料分解的可能性降至最小，熔融料送至脱气装置的储料缸中除去挥发成份，再由一立式螺杆柱塞将熔融料送入模具。该机为结构复杂的大型专用技术设备，价格高，仅对含杂50％以下杂质粒度较小的废弃塑杂物进行处理。对含有织物、铁丝、铁片、小铁块、木或棉纤维等杂质的废弃塑杂物无法处理。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种塑杂物综合利用设备，该设备不仅可用于对原树酯塑料、橡胶以及废旧(弃)塑料、橡胶等进行高效利用，也可用于对高含杂量的废弃塑杂物不经预处理直接进行回收利用；还可用于对将纤维、织物或不可熔块状杂质或辅料在可呈粘稠状的物料中混炼。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是本实用新型采用螺杆挤出机构，包括机筒和设置在机筒内的螺杆。
本实用新型的结构特点是在螺杆的前端设置混炼机构，所述混炼机构由凸出于螺杆端面、随螺杆转动的混炼头和位于混炼头前端的多孔板构成。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在1、本实用新型中，转动的混炼头与固定的多孔板可靠压的配合形成对物料强有力的剪切、捻压和充分混匀，使块状、纤维状、织物甚至金属丝等杂质在混炼机构的作用下被剪切、捻压，并与塑料物料混合，共同进入后续的成型机头中，工作效率显著提高，为含各种杂质的废旧塑料的回收利用提供了可靠的保证。处理物的含杂率可达70-80％。
2、本实用新型不仅用于塑料成型工艺，对高含杂率的废旧塑料进行回收利用，还可广泛地应用在对物料的均匀混合上，包括对乳化沥青、纤维沥青和橡胶沥青的均匀混合。在纳米塑料成型工艺中，本实用新型可有效解决纳米材料在塑料物料中难以分散和均匀分布的技术难题，用来完成纳米塑料的成型工艺。除此之外，本实用新型同样可用在食品加工业等其它行业。
总之本实用新型以混炼机构代替了现有设备中通过加长螺杆、螺杆数增加、改变螺杆螺纹结构等方式所产生的功能变化，且比其功能多、效率高、效果好、结构简单。用于各种塑料橡胶(包括再生塑料橡胶、废弃塑杂物)的混炼、塑化、填充、增强、合金化共混改性；热塑性或热固性粉末树脂的造粒；纳米塑料及各类浓缩色母料、浓缩阻燃母料、塑料再生料的混炼造粒；橡胶混炼；膏状、浆状、粘稠物料的混配等。还可以用于反应性挤出、聚合物接枝、嵌段改性、聚合物熔融后处理等。更换机头和口膜，还可以进行膜、纤维、带、管、板、棒等各种型材的生产。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的总体结构示意图。
图2为本实用新型孔板的结构示意图。
图3为图2的侧视示意图。
图4为混炼器结构示意图。
图5为图4的A-A剖视图。
图6为孔板另一形式结构示意图。
图7为图6B-B剖视图。
图8为混炼器另一形式结构示意图。
图9为图8C-C剖视图。
图10为混炼器又一形式结构示意图。
图11为
图10D-D剖视图。
图12为另一实施例多级混炼器结构示意图。
图13为多级混炼器结构示意图。
图14为
图13的E-E剖视图。
图15为多级混炼器第一级孔板结构示意图。
图16为多级混炼器第二级孔板结构示意图图中1、机头，2、多孔板，3、混炼头，4、机筒，5螺杆，6、螺纹，7、轴承，8、轴承座，9、靠背轮，10、减速器，11、电动机，12、皮带轮，13、机架，14、鼓风机，15、加热器，16、混炼头基座，17、多级混炼头，18、第一级多孔板，19、第二级多孔板实施例一参见
图1一种塑杂物综合利用设备，采用螺杆挤出机构，图中包括机筒4和设置在机筒内的螺杆5，在螺杆的前端设置混炼机构，所述混炼机构由凸出于螺杆端面、随螺杆转动的混炼头3和位于混炼头前端的多孔板2构成。
参见图4、图5、图8、图9混炼头3与多孔板2为单级结构。混炼头3为条状体。混炼头可以采用带基座16的形式，靠螺丝与螺杆连接。条状混炼头3为单根，沿螺杆端面直径设置。混炼头也可为条状金属块，直接焊接在螺杆端面；也可与螺杆为一体，端头为条状。混炼头条状块各面为直角带棱。参见
图10、
图11条状混炼头3至少两根，各根混炼头相互平行并间隔设置。也可“之”字状设置。螺杆5自进料端至出料端，沿其轴向，螺槽渐浅、螺棱6渐宽或在其出料端若干螺棱增宽。螺杆直径120-250毫米，长径比3-15，压缩比3-5。参见图2、图3、图6、图7多孔板2通过机头1与机筒之间活动连接，多孔板上的孔径为0.3-10mm。孔径的大小对混合物的粒度、均匀程度有较大影响。为了便于增强剪切能力，多孔板的孔一般可为无倒角的直孔，也可设置为带倒角孔或锥型孔。
本实施例中，设置混炼机构的混炼头3与多孔板2及机筒4间形成一容料腔体，该混炼机构是固定设置在螺杆头端面、与螺杆共同转动的条状混炼头3，混炼头3的前侧端面靠压在多孔板2上。混炼头3可以为一根，也可以为多根。本实施例中，一根混炼头沿螺杆头端面直径设置，其长度与螺杆头端面直径相等，宽度在0.5-2.5cm，高度为1-2.5cm。混炼头的高度决定容料腔的容积。所设计的混炼头的高度越高，则容料腔容积就越大。为了便于调整，多孔板由机头1端盖螺纹连接在机筒上。当混炼头3因磨损而高度减小时，可以即时调整机头1端盖，以保证多孔板2与混炼头3之间相互靠压的配合关系。
本实施例中在机筒的一端设置加料斗，螺杆一端由轴承座8支撑的轴承7支撑并有利于转动，靠背轮9连减速器16及螺杆，电动机11通过皮带轮12、减速器10使螺杆按设定的速率转动。鼓风机14可连炉式加热器16以利加热塑化。加热器15也可为设置在机筒外围的电加热器。
实施例二参见
图12、
图13、
图14、
图15、
图16混炼机构为混炼头3(多级混炼头17)与多孔板2(第一级多孔板18、第二级多孔板19)串联设置的多级结构。多级结构是以各级多孔板间隔设置，用以串接各混炼头的转动轴贯穿各多孔板。
权利要求1.一种塑杂物综合利用设备，采用螺杆挤出机构，包括机筒(4)和设置在机筒内的螺杆(5)，其特征是在螺杆的前端设置混炼机构，所述混炼机构由凸出于螺杆端面、随螺杆转动的混炼头(3)和位于混炼头前端的多孔板(2)构成。
2.根据权利要求1所述的塑杂物综合利用设备，其特征是所述混炼头(3)与多孔板(2)为单级结构。
3.根据权利要求1所述的塑杂物综合利用设备，其特征是所述混炼头(3)与多孔板(2)为串联设置的多级结构。
4.根据权利要求3所述的塑杂物综合利用设备，其特征是所述多级结构是以各级多孔板间隔设置，用以串接各混炼头的转动轴贯穿各多孔板。
5.根据权利要求1所述的塑杂物综合利用设备，其特征是所述混炼头(3)为条状体。
6.根据权利要求5所述的塑杂物综合利用设备，其特征是所述条状混炼头(3)为单根，沿螺杆端面直径设置。
7.根据权利要求5所述的塑杂物综合利用设备，其特征是所述条状混炼头至少两根，各根混炼头相互平行并间隔设置或“之”字形设置。
8.根据权利要求1所述的塑杂物综合利用设备，其特征是所述螺杆(5)，自进料端至出料端，沿其轴向，螺槽渐浅、螺棱渐宽或在其出料端若干螺棱增宽。
9.根据权利要求1所述的塑杂物综合利用设备，其特征是所述螺杆直径80-250毫米，长径比3-15，压缩比3-5。
10.根据权利要求1所述的塑杂物综合利用设备，其特征是所述多孔板(2)通过机头(1)与机筒(4)之间活动连接，其孔径为0.3-10mm，孔为直孔。
专利摘要本塑杂物综合利用设备，采用螺杆挤出机构，包括机筒和设置在机筒内的螺杆。本实用新型的结构特点是在螺杆的前端设置混炼机构，所述混炼机构由凸出于螺杆端面、随螺杆转动的混炼头和位于混炼头前端的多孔板构成。本设备既可用于对高含杂量的废弃塑杂物直接进行高效回收利用；还可广泛地应用在对物料的均匀混合、混炼、塑化、填充、增强、合金化共混改性；造粒；纳米塑料；木塑材料；橡胶混炼；膏状、浆状、粘稠物料的混配等并能生产多种产品。
文档编号B29B9/06GK2683356SQ20032011021
公开日2005年3月9日 申请日期2003年10月17日 优先权日2003年10月17日
发明者刘星, 刘新华 申请人:刘星