Смеситель для полимерных материалов

 

Изобретение относится к смесителям для полимерных материалов. Оно может быть использовано для окрашивания, грануляции и переработки полимеров. Цель изобретения - повышение эффективности смешения материалов. Для этого на контактирующих поверхностях ротора и статора выполнено несколько параллельно идущих по окружности рядов полусферических углублений. Углубления в смежных рядах на поверхностях ротора и статора смещены по окружности. Ряды углублений на роторе и статоре взаимно смещены в осевом направлении. Углубления на поверхности ротора и статора снабжены конфузорными-на выходе и диффузорными участками на входе. В выходном ряду углублений на поверхностях ротора и статора количество углублений по меньшей мере на одно меньше, чем в других рядах. Количество углублений в каждом последующем ряду углублений на поверхностях ротора и статора может уменьшаться в направлении выхода из смесителя по меньшей мере на одно. При работе материал подвергается сдвиговым деформациям, срезу и переворачиванию. Это интенсифицирует смешение. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„153 547 (51) 5 В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4372087/31-05 (22) 28.01.88 (46) 23.01.90. Бюл. № 3 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Научно-производственное объединение «Пластмассы» (72) А. Я. Малкин, М. Л. Фридман, В. И. Сивецкий, Д. Д. Рябинин, О. О. Пристайлов, А. С. Колеров, В. Н. Рябченков и Д. Э. Сидоров (53) 678.053.3 (088.8) (56) Патент Великобритании № 930339, кл. 87(2) А, опублик. 1962.

Патент США № 4419014, кл. В 29 В 1/06, опублик. 1963. (54) СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к смесителям для полимерных материалов. Оно может быть использовано для окрашивания, грануляции и переработки полимеров. Цель изобретения — повышение эффективности смеИзобретение относится к переработке полимерных материалов и может быть использовано для непрерывного смешения полимер-полимерных композиций, полимеров с различными пигментами, а также высокодисперсными минеральными наполнителями в линиях для окрашивания грануляции, получения и переработки полимерных материалов.

Цель изобретения — повышение эффективности смешения материалов.

На чертеже показан смеситель, общий вид.

Смеситель для полимерных материалов содержит полый цилиндрический статор 1

2 шения материалов. Для этого на контактирующих поверхностях ротора и статора выполнено несколько параллельно идущих по окружности рядов полусферических углублений. Углубления в смежных рядах на поверхностях ротора и статора смещены по окружности. Ряды углублений ча роторе и статоре взаимно смещены в осевом направлении. Углубления на поверхности ротора и статора снабжены конфузорными — на выходе и диффузорными участками на входе. В выходном ряду углублений на поверхностях ротора и статора количество углублений по меньшей мере на .одно меньше, чем в других рядах.

Количество углублений в каждом последующем ряду углублений на поверхностях ротора и статора может уменьшаться в направлении выхода из смесителя по меньшей мере на одно. При работе материал подвергается сдвиговым деформациям, срезу и переворачиванию. Это интенсифицирует смешение. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. и цилиндрический ротор 2, смонтированный с возможностью вращения внутри статора 1, причем на контактирующих поверхностях 3 и 4 соответственно ротора 2 и статора 1 выполнено несколько параллельно идущих по окружности рядов 5 полусферических углублений 6 и 7, расположенных так, что углубления 6 и 7 в смежных рядах 5 на поверхностях 3 и 4 ротора 2 и статора 1 смещены по окружности, а ряды 5 углублений 6 и 7 на роторе 2 и статоре 1 взаимно смещены в осевом направлении. Углубления 6 и 7 на поверхности 3 ротора 2 и поверхности 4 статора 1 снабжены конфузорными 8 и диффузорными 9 участками, расположенными соответст1537547

3 венно на выходе 10 из углублений 6 и 7 и на входе 11 в них. В выходном ряду 12 углублений 6 и 7 на поверхностях 3 и 4 ротора 2 и статора 1 количество углублений 6 и 7 может быть вьшолнено по меньшей мере на одно углубление 6 и 7 меньше по сравнению с другими рядами углублений 6 и 7. Количество углублений 6 и 7 в каждом последующем ряду

13 — 16 и т. д. углублений может уменьшаться в направлении течения полимера к выходу из смесителя по меньшей мере на одно углубление 6 и 7, Смеситель для полимерных материалов работает следующим образом.

Расплав полимера, состоящий из различных компонентов, поступает между контактирующими поверхностями 3 и 4 вращающегося ротора 2 и неподвижного статора 1 и перетекает к выходному ряду 12 углублений 6 и 7, расположенных рядами 5.

При переходе полимера из углублений 7 в углубления 7 и наоборот расплав поли мера разделяется на несколько струй при движении через конфузорные участки 8, которые затем втекают на диффузорные участки 9. При этом скорость движения струй уменьшается и происходит частичная релаксация напряжений, обуславливающая появление поперечных составляющих скорости течения полимера, улучшающих смешение.

Струи пересекаются друг с другом. При этом увеличивается поверхность раздела и интенсифицируется распределение поверхностей контакта в смеси, что существенно повышает эффективность процесса смешения.

На процесс смешения струй полимера накладываются интенсивные сдвиговые деформации, периодически прерываемые стадиями среза и переворачивания материала.

Уменьшение количества углублений 6 и 7 в выходном ряду 12 позволяет усилить эффект слияния потоков расплава полимера на выходе из смесителя. Расплав полимера перетекает при этом из большего числа углублений 6 и 7 в меньшее, что обуславливает интенсификацию массообмена и смешения. Этот эффект усиливается при течении расплава и полимера в смесителе, по длине которого в направлении течения расплава полимера в каждом из последующих рядов число углублений 6 и 7 уменьшается. В ряду 16 полимер перетекает в большее количество углублений 6 и 7, Формула изобретения

2. Смеситель по п. 1, отличаюи ийся тем, что в выходном ряду углублений на

40 поверхности ротора и статора количество углублений выполнено по меньшей мере на одно углубление меньше по сравнению с другими рядами углублений.

3. Смеситель по пп. 1 и 2, отличаюи,ийся тем, что количество углублений в

45 каждом последующем ряду углублений на поверхностях ротора и статора выбрано уменьшающимся в направлении к выходу из смесителя по меньшей мере на одно углубление.

4 чем в ряду 15. Двигаясь через ряды 14, 13 и 12, полимер увеличивает скорость движения, благодаря чему интенсифицируется процесс слияния потоков полимера и смешения.

Предлагаемый смеситель для полимерных материалов позволяет осуществить увеличение поверхности раздела и интенсифицировать распределение поверхностей контакта в смеси путем разделения потока на струи, их пересечения и смешения в условиях движения через конфузорно-диффузорные переходы. Расплав полимера подвергается интенсивным сдвиговым деформациям, срезу и переворачиванию. При этом повышается эффективность и качество смеш ния, снижа1отся себестоимость и капитальные затраты при смешении и окрашивании композиционных материалов.

1. Смеситель,пля полимерных материалов, содержащий полый цилиндрический статор

v. цилиндрический ротор, смонтированный с возможностью вращения внутри статора, причем на контактирующих поверхностях ротора и статора выполнены параллельно размещенные по окружности ряды полусферических углублений со смещением углублений по окружности в смежных рядах на поверхностях ротора и статора, при этом ряды углублений на роторе и статоре взаимно смещены в осевом направлении, orët÷àþøàéñÿ тем, что, с целью повышения эффективности смешения материалов, углубления на поверхностях ротора и статора выполнены с конфузорными и диффузорными участками, расположенными соответственно HB выходе из утлублений и на входе в них.

1537547

Составитель Л. Кольцова

Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 138 Тираж 523 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101