[发明专利]一种同向啮合双螺杆挤出机及挤出方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑料加工技术领域，特别涉及一种适用于加工热稳定性较差物料的同向啮合双螺杆挤出机及挤出方法。

背景技术

双螺杆挤出机一般由驱动装置、加料装置、螺筒和螺杆等几个部分组成，双螺杆挤出机有许多种不同的形式，主要差别在于螺杆结构的不同，具体表现为螺杆旋转方向和螺杆啮合程度的不同。由于啮合同向双螺杆挤出机具有高转速、大扭矩、高熔融塑化效率、低能耗、混合性能优异等特点，近年来，啮合同向双螺杆挤出机在成型、共混、改性、反应挤出等聚合物加工过程中得到了广泛的应用。啮合同向双螺杆挤出机主要是在一个“8”字形筒体内，由两根互相啮合的螺杆所组成的装置，两根螺杆的啮合对物料产生剪切作用，从而实现物料的成型、共混、改性等工艺。

然而，对于热稳定性较差的物料，啮合的两根螺杆对物料的剪切，在有氧存在的情况下，会使物料产生热分解而影响产品质量。为了克服该缺陷，目前常用的设备中已开发出一些适合热稳定性较差的物料的挤出机，即锥形双螺杆挤出机，但是此种挤出机虽然有较低的剪切延缓了物料的热分解，但是在分布性混合和分散性混合方面，远远不能达到物料加工的要求。因此，在改性塑料行业，在加工热稳定性较差的物料方面，能实现既可保证物料不分解、又可保证物料有较好的分布性混合和分散性混合的挤出机有待开发。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对热稳定性较差物料的加工，提供一种同向啮合双螺杆挤出机，该挤出机可实现在物料加工过程中，既保证物料不分解，又保证物料有较好的分布性混合和分散性混合。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述挤出机实现的同向啮合双螺杆挤出方法，该方法通过除去物料中掺杂的氧气，从而提高物料的热分解温度，使物料热稳定性更好。

本发明的技术方案为：一种同向啮合双螺杆挤出机，包括驱动装置、螺筒和加料装置，螺筒内部设置双螺杆，双螺杆与驱动装置连接，螺筒的进料端与加料装置连接，所述加料装置与螺筒的连接处设有去氧机构，去氧机构包括由上到下同轴设置的多个储料斗，设于最上端的储料斗通过进料管道与加料装置的计量加装机构连接，设于最下端的储料斗底部与螺筒连接，各个储料斗的侧壁分别设有储料斗气孔，每个储料斗气孔均通过密封管道分别与抽真空装置和惰性气体发生装置连接；螺筒的进料端设有进气孔，进气孔与惰性气体发生装置连接，螺筒的出料端设有出气孔，出气孔与抽真空装置连接。

所述去氧机构包括4～20个储料斗，各储料斗分别包括金属外壁和刚强度滤布，刚强度滤布设于金属外壁内，金属外壁外侧设置储料斗气孔。

所述去氧机构中，设于最下端的储料斗的金属外壁呈倒锥形，设于上端或中部的储料斗的金属外壁呈圆柱形。

所述各储料斗的金属外壁均为不锈钢金属外壁。

所述金属外壁的储料斗气孔处还设有可拆卸的过滤棉。

所述螺筒为多节螺筒单元串联拼接的积木式结构，螺筒内的筒体呈“8”字形，筒体内径为32～102mm；各节螺筒单元的筒体两侧分别设有通气孔，通气孔位于“8”字口区，多节螺筒单元串联拼接后位于筒体同一侧的各通气孔相连通。螺杆的直径为30～100mm，长径比在30～60，螺杆上有分布有输送螺纹元件和捏合块螺纹元件。根据实际加工工艺的需要，可选择不同型号的螺杆进行加工，同时，各节螺筒单元中的通气孔的尺寸、所设位置等可根据所选螺杆的实际结构进行设计。

所述螺筒的出气口处设有真空口压盖，真空口压盖底面设有与螺筒的筒体“8”字形外轮廓相配合的两个圆弧面R₁和R₂，其中R₁的半径小于R₂，圆弧面R₂上设有压盖气孔，压盖气孔通过密封管道与抽真空装置连接。螺筒的出气口设于螺筒的建压段前方，真空口压盖上两个圆弧面R₁和R₂的半径尺寸可根据所选螺杆的实际尺寸进行设计，其主要作用是与螺筒的筒体轮廓配合，用于内置双螺杆。

所述抽真空装置为真空泵，可采用2SK或SK系列的双级水环式真空泵；惰性气体发生装置为整装式氮气发生器，可采用型号为ParkerLC/MS Nitroflow Lab的整装式氮气发生装置；驱动装置为交流电机驱动装置，交流电机的转速为200～1000rpm。

本发明根据上述挤出机实现一种同向啮合双螺杆挤出方法，包括以下步骤：

(1)在加料装置中，计量加装机构通过进料管道将所需物料送至去氧机构，物料由上到下依次落入各个储料斗中；