一种二氧化碳发泡剂静态混合装置的制作方法

本实用新型涉及塑料挤出发泡生产技术领域，具体涉及一种二氧化碳发泡剂静态混合装置。

背景技术：

塑料发泡板与纯塑料相比，具有密度小、强度高、能量吸收能力强、隔音隔热性能好等一系列特点，已在交通运输、军工、航空航天、日用品等领域获得了广泛应用，如制作各种座垫、衬垫、床垫、梳芯、保温隔热材料、包装材料、防撞防震材料、装饰材料及建筑材料等。塑料发泡板的制作过程一般包括原料混合、熔融、剪切、塑化、加压发泡、冷却成型、牵引切割和检验包装八个步骤。

在过去很长一段时间中，工厂都是通过氟氯烃作为发泡剂进行发泡，这极大的增加了臭氧层的破坏、增加温室效应并对空气质量造成极大的危害；随着技术的发展以液态二氧化碳作为低沸点物理发泡剂的发泡工艺逐渐替代了氟氯烃作为发泡剂的发泡工艺，有效的减少了对臭氧层的破坏，也减少了温室气体的排放。

在液体二氧化碳最为发泡剂时，其沸点为-78.5摄氏度，这就要求整个系统处于很高的压力下以保证二氧化碳处于液态，这对设备及工艺参数都是极大的挑战性。为解决这一问题，二氧化碳发泡剂中常常需要加入其它的成分，往往是加入醇类和烷类。为了使最后经发泡得到的产品品质更好，就要求对液态二氧化碳、液态醇和液态烷进行充分的混合。

授权公告号为CN 201737875 U的中国实用新型专利，公开了一种硅橡胶生胶聚合反应器，其中公开了一种预静态混合器，在管壁内设置五片螺旋叶片，各螺旋叶片形成使原料上下左右翻滚的曲径槽，五个螺旋叶片的扭曲角度和安装位置均不相同，保证原料流体时而左旋，时而右旋，不断改变旋转方向，将重心流体推向周边，并将周边流体推向中间，从而造成良好的径向混合效果，加快聚合的过程。上述使用新型能在一定程度上实现原料的混合，但仅仅通过螺旋叶片的设计很难满足塑料挤出发泡生产技术过程中二氧化碳发泡剂的混合程度的要求。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型公开了一种二氧化碳发泡剂静态混合装置，在塑料挤出发泡生产技术过程对液态二氧化碳、液态乙醇和液态丙烷进行充分的混合，本实用新型的静态混合器结构简单，对三种液体混合更加均匀。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种二氧化碳发泡剂静态混合装置，包括架体、设置于架体上的混合器主体、与混合器主体连通的三根液体输入管和与混合器主体连通的液体输出管；

所述混合器主体包括混合器外壳和设置于混合器外壳内部的混合器芯体；

所述混合器外壳内设有容纳混合器芯体的容纳腔和供三个液体输入管插入的管道入口；

所述混合器芯体包括液体输入段、第一混合段和第二混合段，所述液体输入段内设有液体输送腔和分别与三个液体输入管相连通的三个液体输入口，所述液体输入口与液体输送腔相连通，所述第一混合段内设有与液体输送腔相连通的第一混合腔，所述第一混合腔的侧壁上设有液体流出通道，所述第二混合段内设有与第一混合腔相隔断的第二混合腔，所述第二混合腔的侧壁上设有液体流入通道，所述第二混合腔的出口与液体输出管相连通；所述混合器芯体的外壁上设有第一卡紧块、第二卡紧块和第三卡紧块，所述第一卡紧块设置于液体输入段和第一混合段之间，所述第二卡紧块设置于第一混合段和第二混合段之间，所述第三卡紧块设置于第二混合段的左端，所述第二卡紧块上设有液体通道。

进一步的，所述液体输入管上设有单向阀和手动阀。

进一步的，所述液体输入管为不锈钢管。

进一步的，所述液体输出管上设有背压阀。

更进一步的，所述液体输出管的进液口与所述背压阀之间通过三通管件连接有第一压力表，所述背压阀与所述液体输出管的出液口之间通过三通管件连接有第二压力表。

再进一步的，所述混合器外壳的容纳腔的出口内壁上设有搅拌桨。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的静态混合装置的混合器主体包括混合器外壳和设置于混合器外壳内部的混合器芯体，其中混合器芯体包括液体输入段、第一混合段和第二混合段，所述液体输入段内设有液体输送腔和分别与三个液体输入管相连通的三个液体输入口，所述第一混合腔的侧壁上设有液体流出通道，所述第二混合腔的侧壁上设有液体流入通道；且所述第二卡紧块上设有液体通道。混合器芯体包括液体输入段、第一混合段和第二混合段，三个不同的均能起到液态二氧化碳、液态乙醇和液态丙烷的混合作用，其中液体输入段主要是三种不同的液体通过三个不同的液体输入口喷入液体输送腔内，实现不同液体的混合。第一混合段主要是第一混合腔内混合不太均匀的液体经第一混合腔侧壁上的液体流出通道分流后，在第一混合腔和混合器外壳之间的空隙进行再次混合，这种分流再混合的过程使得不同液体之间进一步地混合均匀；第二混合段主要是第二混合腔和混合器外壳空隙之间的液体经第二混合腔侧壁上的液体流入通道分流后，进入第二混合腔内再次进行混合。本实用新型结构简单，但能实现液态二氧化碳、液态乙醇和液态丙烷的三次混合过程。最终使得三种不同的液体之间混合的更加充分均匀。

在所述液体输入管上设有单向阀和手动阀。单向阀能防止静态混合器内的液体回流；而手动阀能使工作人员根据具体情况控制不同液体的输入情况。

液体输入管为不锈钢管。不锈钢管能防止管材氧化对管道内液体成分的影响，从而使得二氧化碳发泡剂成分更纯，发泡效果更加明显。

在所述液体输出管上设有背压阀。由于在实际生产中，液体输出管会与螺杆挤出机相连通，而螺杆挤出机内的压强在不断变化。背压阀的设置，可以防止静态混合器内的压强随挤出机压强的变化而变化，从而影响静态混合器中二氧化碳发泡剂的输出量，进而影响发泡效果。

在所述液体输出管的进液口与所述背压阀之间通过三通管件连接有第一压力表，所述背压阀与所述液体输出管的出液口之间通过三通管件连接有第二压力表。压力表的设置可以方便工作人员随时观察挤出机与静态混合器的压强变化，从而控制液态二氧化碳、液态乙醇和液态丙烷的输出情况。

所述混合器外壳的容纳腔的出口内壁上设有搅拌桨。搅拌桨的设置可以使得从混合器外壳的容纳腔的出口处的液体螺旋流出，进一步增大三种不同液体成分之间的混合程度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的容纳混合器芯体的立体图；

图3为本实用新型的容纳混合器芯体的剖面示意图；

图4为本实用新型的容纳混合器外壳的剖面示意图；

图5为本实用新型的容纳混合器外壳和容纳混合器芯体的组合示意图；

图6为本实用新型的混合器主体的立体图；

其中：1、架体；2、混合器主体；3、液体输入管，31、单向阀，32、手动阀；4、液体输出管，41、背压阀，42、第一压力表，43、第二压力表；5、混合器外壳，51、容纳腔，52、管道入口；6、混合器芯体，61、液体输入段，611、液体输送腔，612、液体输入口，62、第一混合段，621、第一混合腔，622、液体流出通道，63、第二混合段，631、第二混合腔，632、液体流入通道，64、第一卡紧块，65、第二卡紧块，651、液体通道，66、第三卡紧块；7、搅拌桨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

图1至图6为本实用新型的一个具体实施例：一种二氧化碳发泡剂静态混合装置，包括架体1、设置于架体1上的混合器主体2、与混合器主体2连通的三根液体输入管3和与混合器主体2连通的液体输出管4；实际工作中，液态二氧化碳、液态乙醇和液态丙烷分别通过三根液体输入管3进入混合器主体2，混合器主体2对三种液体充分混合后，通过液体输出管4流出。

所述混合器主体2包括混合器外壳5和设置于混合器外壳5内部的混合器芯体6；所述混合器外壳5内设有容纳混合器芯体6的容纳腔51和供三个液体输入管3插入的管道入口52；将三根液体输入管3穿过管道入口52后与容纳腔51内的混合器芯体6相连通。

所述混合器芯体6包括液体输入段61、第一混合段62和第二混合段63，所述液体输入段61内设有液体输送腔611和分别与三个液体输入管3相连通的三个液体输入口612，所述液体输入口612与液体输送腔611相连通，三根液体输入管3穿过管道入口52后与三个液体输入口612相连通，液体输入管3内的液体通过液体输入口612流入液体输送腔611内，进行第一次混合。

所述第一混合段62内设有与液体输送腔611相连通的第一混合腔621，液体经液体输送腔611后流入第一混合腔621中。所述第一混合腔621的侧壁上设有液体流出通道(622)，所述第二混合段63内设有与第一混合腔621相隔断的第二混合腔631，所述第二混合腔631的侧壁上设有液体流入通道632，所述第二混合腔631的出口与液体输出管4相连通；所述混合器芯体6的外壁上设有第一卡紧块64、第二卡紧块(65)和第三卡紧块66，所述第一卡紧块64设置于液体输入段61和第一混合段62之间，所述第二卡紧块65设置于第一混合段62和第二混合段63之间，所述第三卡紧块66设置于第二混合段63的左端，所述第二卡紧块65上设有液体通道651。

液体经液体输送腔611后流入第一混合腔621中，再通过第一混合腔621侧壁上的液体流出通道622分流后，在第一混合腔621和混合器外壳5之间的空隙进行第二次混合。再经过第二卡紧块65上设有液体通道651流入第二混合腔631和混合器外壳5之间的空隙，再经过第二混合腔631侧壁上的液体流入通道632分流后，进入第二混合腔631内进行第三次混合。本实用新型结构简单，但能实现液态二氧化碳、液态乙醇和液态丙烷的三次混合过程，最终使得三种不同的液体之间混合的更加充分均匀。

作为一种优选实施，所述液体输入管3上设有单向阀31和手动阀32。在进行实际生产过程中，液态二氧化碳、液态乙醇和液态丙烷经液体输入管3上的单向阀31和手动阀32进入静态混合器主体2内。单向阀31防止液体回流，手动阀32方便工作人员对不同液体输入情况的控制。

作为另一个优选实施，所述液体输入管3为不锈钢管。

作为一种优选实施，所述液体输出管4上设有背压阀41。背压阀41保持静态混合器内恒定的压强，防止静态混合器内的压强随挤出机压强的变化而变化，从而影响静态混合器中二氧化碳发泡剂的输出量，进而影响发泡效果。

作为进一步的优选实施，所述液体输出管4的进液口与所述背压阀41之间通过三通管件连接有第一压力表42，所述背压阀41与所述液体输出管4的出液口之间通过三通管件连接有第二压力表43。

作为一种优选实施，所述混合器外壳5的容纳腔51的出口内壁上设有搅拌桨7。从混合器外壳5中流出的液体经过搅拌桨7后会螺旋流出，使得液体进行再次混合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。