[发明专利]一种生物全降解材料的挤出机和压光机组

说明书

                      技术领域

本发明属于化工机械领域，它涉及一种降解材料的挤出机和压光机，具体地讲是一种生物全降解材料的挤出机和压光机组。

                      背景技术

挤出机作为连续反应器国外于二十世纪60年代后逐步用于聚合物的反应挤出。因其能使聚合物性能多样化、功能化、生产连续化，工艺操作简单、经济而越来越受到重视。国内在反应挤出方面的研究工作尚处于起步阶段，目前大多数将挤出机只应用于聚合物共混料的增容等工艺，而未充分发挥挤出机的反应挤出之功能。在制备聚合物片材工艺设备中，以单螺杆挤出机配合三辊压光机为主，单螺杆挤出机在制造片材时，必须将原料先造粒，因此设备多、操作麻烦，三辊压光机压出的片材纵向与横向应力不均衡，因此片材的各项性能指标均不理想。而以双螺杆挤出机配合四辊压光机之工艺设备还未见报道和产品问世。特别是将啮合平行同向旋转双螺杆挤出机作为连续反应器，反应挤出“生物全降解材料”，并配合四辊压光机直接生产“生物全降解材料”片材，国内外均为空白。

                        发明内容

本发明的发明目的就是针对现有挤出机只能用于增容，不能作为连续反应器直接反应挤出生物全降解片材的缺陷，提供一种能直接反应挤出生物全降解材料片材的一种生物全降解材料的挤出机和压光机组，以弥补现有产品的不足。

本发明的原理如下：它是通过啮合平行同向旋转的双螺杆挤出机的反应挤出得到的。螺杆与螺杆元件采用渐开线花键联接，螺杆元件积木式连接方式，根据材料特征，工艺条件，反应类型任意组合螺杆元件。螺杆元件有螺纹元件和捏合元件之分，常用的螺纹元件有单头、双头、三头螺纹元件，而双头螺纹元件是最通常用于反应挤出的因为它提供了最大的反应容积和最小的输入剪切功。而多数的混合、分散混合和分布混合都是通过捏合元件来实现的，捏合元件有相同的子午线截面类似螺纹元件部分，而且是90°的螺旋角。根据轴向的厚度和角度的偏置，捏合元件具有某些螺纹元件的特性。然而，拖曳流可能十分相似，但压力流要敏感得多，因为偏置捏合元件之间的间隙形成了漏流通道。分散混合是通过捏合元件对着料筒壁塑炼作用实现的。啮合平行同向旋转的双螺杆的捏合元件提供了一个独特的压缩/膨胀的混合作用如图5所示。当轴旋转时，月牙形状部分膨胀，接着再压缩，物料被挤压，而且通常是轴向受力，或向上游挤出，或向下游挤压，这取决于下一毗连捏合元件的取向。在两轴上相邻啮合处存在一个附加的混合作用，因为一根螺杆上的元件盘叶把相对的另一轴上的上游和下游的元件盘叶分开如图6所示。当料筒横截面完全填满物料时，混合作用最有效，于是控制填充量将成为一个重要的综合工艺控制的要素，本发明采用双螺杆计量喂料机，喂料准确稳定。

本发明的发明目的是这样实现的：它包括螺杆挤出机1、压光机2和收卷机3，其特征是：螺杆挤出机1为啮合平行同向旋转双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机1的出料口依次装有齿轮泵4和挤出模头5，挤出模头5直接对准压光机2的进料口；压光机2为四辊压光机，它由斜立阶梯形排列的四辊筒6、托架7和牵引机8组成。在齿轮泵4和挤出模头5之间装有连接器9，连接器9中装有水循环控制器10。挤出模头5为梯形挤出片材模头，它以45°倾斜角悬挂在连接器9上。挤出机1的料筒上设有两个真空排气口11，料筒内装有螺杆元件，螺杆元件由螺杆轴18、螺纹元件19、反螺纹元件20和捏合元件21组成。压光机2的四个辊筒6分两组以45°倾斜角斜立阶梯形排列，第一组辊筒的上辊与第二组辊筒的下辊的轴心在一个水平面上。挤出模头5和压光机辊筒6之间的夹角为90°。压光机2的辊筒6内设有螺旋式内胆12。压光机2上装有四个变频电机13，分别独立驱动四个辊筒6。压光机2装有水循环模温控制器14。压光机2装有调整和维持辊筒间距的液压控制系统15。托架7由两个水平横梁、装在其上的多个缓冷辊16和两个切边刀17组成。

本发明的最大特点是：

1、充分发挥了挤出机作为连续反应器在本系统中所起的重要作用，在啮合平行同向旋转双螺杆挤出机中实现了“反应型增塑”和“反应型增容”两个反应过程。

2、本发明通过对双螺杆挤出机螺纹元件和捏合元件的合理组合，实现了以淀粉为主要原料的生产工艺，通过对排气口的位置和液体助剂加料口的位置合理设置，使物料反应充分、完全，副反应极少。

3、熔融体计量齿轮泵使挤出压力更稳，出料更均匀，降低了能耗，提高了生产效率。