橡胶再生的双螺杆分单元挤出设备的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种橡胶再生的双螺杆分单元挤出设备，其由七个所述的加工单元组成。每层加工单元采用独立的加热组件和/或冷却组件，相互间的加热内容、加热温度、加热时间、后硫化胶粉体积都不一样。再生橡胶和塑化胶粉物理性能指标有较大的提高，橡胶烃恢复可达到70%。采用七层螺杆加工，可以实现环保型再生胶，高强力再生胶，细粒子再生胶。种类可分为丁基再生胶、丁腈再生胶、乙丙再生胶、轮胎再生胶、鞋类再生胶的生产。
【专利说明】橡胶再生的双螺杆分单元挤出设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于再生橡胶的脱硫工艺的设备，尤其涉及橡胶再生的双螺杆分单元挤出设备。
【背景技术】
[0002]为了满足不断提高的材料性能要求，橡胶朝着高强度、耐磨、稳定和耐老化的方向发展，但是同时造成了废弃后的橡胶长时期不能自然降解的问题，大量的废旧橡胶造成了比塑料污染(白色污染)更难处理的黑色污染。另一方面浪费了宝贵的橡胶资源。全世界每年有数百万吨废橡胶产生，数量如此巨大，如何对其进行有效处理已成为全社会普遍关注的问题。为此，除将堆积如山的废弃橡胶制品当燃料焚烧外，各国纷纷研究更为有效的废橡胶再生处理技术。再生胶是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，使其从弹性状态变成具有塑性和粘性的、能够再硫化的橡胶。再生过程的实质是在热、机械作用和再生剂的化学与物理作用等的综合作用下，使硫化胶网络破坏降解，断裂位置既有交联键，也有交联键之间的大分子键。
[0003]橡胶交联键的断裂主要是在双螺杆挤出设备中完成的，这种双螺杆挤出设备可以提供热作用和机械作用下，保证胶粉的充分完全地转化。张平亮.《双螺杆挤出机的进展及其应用》，工程塑料应用，2005年第33卷第5期就公开了多种双螺杆挤出机，这些双螺杆挤出机从各种角度改善已有双螺杆挤出机的缺陷。CN102886888A公开了 一种多螺杆挤出机，主螺杆左端为中空结构，内置左端固定在端盖上的内螺杆，内螺杆螺纹与主螺杆螺纹方向相反；主螺杆右端内有排气通道，与内螺杆内的排气通道相通；与副螺杆相应的主螺杆上螺纹为单螺纹，此外为双螺纹；双螺纹两螺棱之间主螺杆上具有同排气通道相连的第一通孔，内螺杆外主螺杆双螺纹的两螺棱之间具有若干第二通孔；端盖上有与主螺杆和内螺杆之间腔体相通的熔体出口，中心有排气通道相连的排气口。这种螺杆挤出机的挤出压力大、塑化能力增强、能适应多种橡胶的再生。但是，在再生工艺中，需要通过加热管或者冷却水保证挤出机的温度，单一的螺杆腔只能提供一种温度状态，无法满足不同橡胶加工对温度的需求。
[0004]鉴于此，有必要改进一下现有技术。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种橡胶再生的双螺杆分单元挤出设备，该双螺杆挤出机具有多种加工单元，能提供多种转速和加工温度，满足加工不同废橡胶的需要。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]一种橡胶再生的双螺杆分单元挤出设备，其特征在于包括:两个以上的加工单元，所述加工单元包括机架、驱动器、螺杆腔以及位于所述螺杆腔内的双螺杆，所述驱动器和螺杆腔均设置在所述机架上，所述驱动器带动所述双螺杆转动，所述螺杆腔具有一入口和出口，其中一个的所述螺杆腔的入口连接至另一个的所述螺杆腔的出口，其中，至少一个的所述加工单元还包括加热组件，所述加热组件由温度传感器、一根以上的加热管以及控制器组成，所述温度传感器设置在所述螺杆腔上，该温度传感器的信号输出端连接至所述控制器，所述控制器的输出端连接至所述加热管，所述加热管设置在所述螺杆腔的外侧。
[0008]优选的，所述双螺杆分单元挤出设备由七个所述的加工单元组成。
[0009]优选的，所述加热管位于所述螺杆腔的外侧面的两侧和下方。
[0010]优选的，所述螺杆腔由两个筒状件连接而成，所述加热管设置在该筒状件上，其中，所述加热管由三个第一加热管、一个第二加热管以及一个第三加热管组成，所述第一加热管平均分布在该筒状件的远离所述螺杆腔中心的一侧，所述第二加热管位于该筒状件的正下方，所述第二加热管与所述第三加热管之间的弧度为η /6。
[0011]优选的，至少一个的所述螺杆腔的外侧设有一套管，所述套管与该螺杆腔组成一冷却腔，该冷却腔内设有冷却液。
[0012]优选的，所述双螺杆由主动螺杆和从动螺杆组成，所述主动螺杆通过一齿轮组带动所述从动螺杆，所述从动螺杆通过一气缸连接至所述机架。
[0013]实施发明的这种橡胶再生的双螺杆分单元挤出设备，具有以下有益效果:本发明采用多层加工单元生产再生橡胶，每层加工单元采用独立的加热组件和/或冷却组件，相互间的加热内容、加热温度、加热时间、后硫化胶粉体积都不一样。再生橡胶和塑化胶粉物理性能指标有较大的提高，橡胶烃恢复可达到70%。采用七层螺杆加工，可以实现环保型再生胶，高强力再生胶，细粒子再生胶。种类可分为丁基再生胶、丁腈再生胶、乙丙再生胶、轮胎再生胶、鞋类再生胶的生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的双螺杆分单元挤出设备的整体结构示意图；
[0015]图2为图1的加工单元的局部示意图，为了更为清楚地显示加工单元，图中对螺杆腔的部分结构做出省略；
[0016]图3为图1的加工单元的示意图；
[0017]图4为本发明的螺杆腔的示意图，该螺杆腔的外侧具有加热管；
[0018]图5为图4的B-B向示意图；
[0019]图6为图4的C-C向示意图；
[0020]图7为本发明的另一螺杆腔的截面图，该螺杆腔的外侧具有冷却管。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]如图1至7的本发明的这种橡胶再生的双螺杆分单元挤出设备，其包括:具有七个以上的加工单元1，所述加工单元I包括机架11、驱动器12、螺杆腔13以及位于所述螺杆腔13内的双螺杆14，所述驱动器12和螺杆腔13均设置在所述机架11上，所述驱动器12带动所述双螺杆14转动，所述螺杆腔13具有一入口 131和出口 132，其中一个的所述螺杆腔13的入口 131连接至另一个的所述螺杆腔13的出口 132。如图1所示，该双螺杆分单元挤出设备由七层加工单元I组成，上一层的螺杆腔13的出口 132连接至下一螺杆腔13的入口 131，从而将整个挤出设备连成一个整体。每层的螺杆腔13均采用不同的加工参数。1、2、3层螺杆腔13推进速度和加温温度相对一致，采用高温控制。4、5道采用次高温控制，6层采用中温控制，7层采用强制冷却的方式。也可以根据产品的品种不同，调整每道螺杆的速度，使产品质量性能得到有效控制。适合生产不同品种、不同胶种的再生橡胶。在6、7层螺杆采用氮气保护，使橡胶S键断裂时，C键能得到较好的保护以及防止橡胶烃氧化。
[0023]I至5层的温度控制由加热组件15实现。如图4至6，所述加工单元I还包括加热组件15，所述加热组件15由温度传感器151、加热管152以及控制器153组成，所述温度传感器151设置在所述螺杆腔13上，该温度传感器151的信号输出端连接至所述控制器153，所述控制器153的输出端连接至所述加热管152，所述加热管152设置在所述螺杆腔13的外侧。
[0024]如图3所示，由于在螺杆转动的过程中，胶粉3处于螺杆腔13的下方中部，为了降低不必要的能耗，加热管152的加热位置也可以主要集中在这些位置。如图5，所述加热管152由两个筒状件201连接而成,每一筒状件201的外侧具有三个第一加热管211、一个第二加热管212以及一个第三加热管213，所述的第一加热管211平均分布在该筒状件201的远离所述加热管152中心一侧，第一加热管211之间的弧度为π/4。所述第二加热管212位于该筒状件201的正下方，第二加热管212与最近的第一加热管211之间的弧度为31/4。所述第三加热管213位于所述第二加热管212的远离所述第一加热管211的一侧，并且第二加热管212和第三加热管213之间的弧度为Jr/6。在本实施例中，加热管152中心是指，筒状件201的两条连接线组成的平面。
[0025]如图7所示，6至7层的螺杆腔13的降温主要由冷却液实现，6、7层的所述螺杆腔13的外侧设有一套管133，所述套管133与该螺杆腔13组成一冷却腔134，该冷却腔134内设有冷却液，该冷却液可以是水，通过水的环流实现胶粉的降温。
[0026]所述双螺杆14由主动螺杆141和从动螺杆142组成，所述主动螺杆141通过一齿轮组143带动所述从动螺杆142，所述从动螺杆142通过一气缸144连接至所述机架11。该气缸144可以带动从动螺杆142的轴向移动，进而将螺杆腔13内碳化累积的胶粉刮出。
[0027]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种橡胶再生的双螺杆分单元挤出设备，其特征在于包括:两个以上的加工单元(1)，所述加工单元(I)包括机架(11)、驱动器(12)、螺杆腔(13)以及位于所述螺杆腔(13)内的双螺杆(14)，所述驱动器(12)和螺杆腔(13)均设置在所述机架(11)上，所述驱动器(12)带动所述双螺杆(14)转动，所述螺杆腔(13)具有一入口(131)和出口(I32)，其中一个的所述螺杆腔(13)的入口(131)连接至另一个的所述螺杆腔(13)的出口(132)，其中，至少一个的所述加工单元(I)还包括加热组件(15)，所述加热组件(15)由温度传感器(151)、一根以上的加热管(152)以及控制器(153)组成，所述温度传感器(151)设置在所述螺杆腔(13)上，该温度传感器(151)的信号输出端连接至所述控制器(153)，所述控制器(153)的输出端连接至所述加热管(152)，所述加热管(152)设置在所述螺杆腔(13)的外侧。
2.根据权利要求1所述的双螺杆分单元挤出设备，其特征在于，所述双螺杆分单元挤出设备由七个所述的加工单元(I)组成。
3.根据权利要求1所述的双螺杆分单元挤出设备，其特征在于，所述加热管(152)位于所述螺杆腔(13)的外侧面的两侧和下方。
4.根据权利要求3所述的双螺杆分单元挤出设备，其特征在于，所述螺杆腔(13)由两个筒状件(201)连接而成,所述加热管(152)设置在该筒状件(201)上,其中，所述加热管(152)由三个第一加热管(211)、一个第二加热管(212)以及一个第三加热管(213)组成，所述第一加热管(211)平均分布在该筒状件(201)的远离所述螺杆腔(13)中心的一侧，所述第二加热管(212)位于该筒状件(201)的正下方，所述第二加热管(212)与所述第三加热管(213)之间的弧度为π/6。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的双螺杆分单元挤出设备，其特征在于，至少一个的所述螺杆腔(13)的外侧设有一套管(133)，所述套管(133)与该螺杆腔(13)组成一冷却腔(134 )，该冷却腔(134 )内设有冷却液。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的双螺杆分单元挤出设备，其特征在于，所述双螺杆(14)由主动螺杆(141)和从动螺杆(142)组成，所述主动螺杆(141)通过一齿轮组(143)带动所述从动螺杆(142)，所述从动螺杆(142)通过一气缸(144)连接至所述机架(11 )。
【文档编号】B29C47/56GK103522520SQ201310459789
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】张海兵 申请人:张海兵