Способ получения порошка из полимерного материала и устройство для его осуществления

 

Использование: получение порошка из полимерного материала при измельчении. Сущность изобретения: нагрев осуществляют до температуры 30 - 250^oС в две стадии: сначала при возрастании давления от 0,1 - 0,5 до 3 - 100 МПа, затем в изобарических условиях при сдвиговых деформациях 0,3 - 10 в течение 0,3 - 5 с. Измельчение осуществляют при снижении давления до 0,1 - 0,5 МПа. Устройство снабжено расположенной перед камерой измельчения соосно ей камерой уплотнения, которая выполнена в виде цилиндрического корпуса с загрузочным окном и выгрузным отверстием, и установленным внутри корпуса камеры уплотнения для перемещения материала в направлении камеры измельчения уплотняющего шнека со спиральными канавками на поверхности, глубина которых выполнена постепенно уменьшающейся к выгрузному отверстию. На поверхности уплотняющего шнека на его конце, расположенном у выгрузного отверстия камеры уплотнения и/или на поверхности мелющего ротора на его конце, расположенном у входного отверстия камеры измельчения, выполнена кольцевая проточка глубиной 1 - 8 мм в ее мелкой части. Уплотняющий шнек пристыкован к мелющему ротору с возможностью независимого или их совместного вращения или выполнен с ним за единое целое. 2 с. и 9 з. п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измельчению материалов, а именно к способам и устройствам для получения порошка из полимерного материала, и может быть использовано для измельчения природных и синтетических полимерных материалов в виде рыхлой крошки, лоскута, волокон, в том числе натурального шелка и сверхвысокомодульного волокна.

Известен способ получения порошковых полимерных материалов, включающий перемешивание компонентов полимерной композиции при температуре, обеспечивающей получение расплава, и давлении 0,3-50 МПа, охлаждение расплава до температуры затвердевания и последующее измельчение до порошкообразного состояния [1] Причем сначала осуществляют предварительное дробление до размера частиц не более 3 мм, а затем механическое тонкое измельчение, например, ударным воздействием. Способ позволяет получать порошки из хрупких материалов, которые возможно перевести в расплав.

Однако многие материалы (например, линт, высокопрочные волокна натурального шелка и др.) не могут быть переведены в расплав. Кроме того, способ не пригоден для материалов, обладающих хорошими вязкоупругими свойствами.

Известно устройство для получения порошка из полимерных материалов, содержащее корпус с расположенной внутри него цилиндрической камерой, внутри которой коаксиально смонтирован мелющий ротор [2] Между боковой поверхностью мелющего ротора и сопряженной с ней внутренней поверхностью цилиндрической камеры расположена зона помола. Мелющий ротор снабжен мелющими элементами режущего и ударного типа, а сопряженная с ним поверхность цилиндрической камеры выполнена с продольными рифлениями треугольной формы, имеющими мелкие отверстия для прохода порошка. Корпус снабжен загрузочным и разгрузочным патрубками.

Однако это устройство не позволяет получать порошки из натуральной кожи, пенополиуретанов, высокомодульных и сверхвысокомодульных волокон, так как его конструкция не обеспечивает механического уплотнения таких материалов, что является необходимым условием их разрушения.

Известен способ получения порошка из полимерного материала, включающий его нагрев и последующее измельчение путем воздействия давления сдвиговых деформаций от 0,5 до 50 при одновременном охлаждении [3] Способ позволяет при сравнительно низких энергозатратах получать высокодисперсные порошки из полиэтилена и некоторых других термопластов.

Однако измельчение этим способом эластичных материалов, таких как высокопрочные волокна натурального шелка, ароматических полиамидов, хлопка, других высокопрочных полимеров с достаточно рыхлой структурой, а также монолитных эластичных материалов, практически невозможно. Эти материалы обладают высокой эластичностью, что затрудняет или исключает их разрушение и измельчение под воздействием давления и деформаций сдвига. Кроме того, нагрев полимерных материалов, обладающих низкой теплопроводностью, внешними источниками тепла не может быть осуществлен достаточно быстро, что приводит к снижению производительности процесса измельчения.

Известно устройство для получения порошка из полимерного материала, содержащее камеру измельчения, выполненную в виде корпуса с входным отверстием и выгрузным патрубком, внутри которого коаксиально с образованием кольцевого зазора относительно внутренней поверхности корпуса установлен мелющий ротор в виде тела вращения со средствами охлаждения ротора и/или корпуса [4] Загрузочный патрубок устройства герметично соединен с корпусом. Данное устройство обеспечивает получение тонких порошков из полиэтилена низкой плотности и некоторых других термопластов, а также из их композитов. Расплав этих термопластов легко проникает в кольцевую щель между ротором и корпусом устройства и во время охлаждения образует достаточно монолитный блочный материала, в котором реализуются высокие напряжения сдвига, приводящие к его разрушению и измельчению.

Однако данное устройство не позволяет измельчать практически любые полимеры с волокнистой и пористой структурой, как термопластичные, например, крученый капрон, так и нетермопластичные. Подобного рода материалы очень трудно вводить в кольцевой зазор указанного устройства, а после введения в зазор подобные материалы, обладающие плохой теплопроводностью и низкой упругостью, подвергаются слишком медленному нагреву за счет внешних источников тепла. Кроме того, в их объеме не реализуются сколь-нибудь существенные напряжения сдвига. Поэтому эти материалы просто перемещаются вдоль зазора к выгрузному отверстию в исходном состоянии, т.е. минуя стадию измельчения.

Техническим результатом изобретения является разработка высокопроизводительного способа, позволяющего получать порошок из полимерного материала с рыхлой и волокнистой структурой, а также из монолитных материалов, находящихся, в том числе, в эластичном состоянии, а также разработка устройства для реализации этого способа.

Технический результат достигается тем, что в способе получения порошка из полимерного материала, включающем нагрев материала и последующее измельчение путем воздействия давления и сдвиговых деформаций от 0,5 до 50 при одновременном охлаждении, согласно изобретению нагрев осуществляют до температуры 30-250^оС в две стадии, сначала при возрастании давления от 0,1-0,5 до 3-100 МПа, затем в изобарических условиях при сдвиговых деформациях 0,3-10 в течение 0,3-10 с, а измельчение осуществляют при снижении давления до 0,1-0,5 МПа.

Технический результат достигается также тем, что устройство для получения порошка из полимерного материала, содержащее камеру измельчения, выполненную в виде корпуса с входным отверстием и выгрузным патрубком, внутри которого коаксиально с образованием кольцевого зазора относительно внутренней поверхности корпуса установлен мелющий ротор в виде тела вращения со средствами охлаждения ротора и/или корпуса, согласно изобретению снабжено расположенной перед камерой измельчения соосно ей камерой уплотнения, которая выполнена в виде цилиндрического корпуса с загрузочным окном и выгрузным отверстием, и установленного внутри корпуса камеры уплотнения для перемещения материала в направлении камеры измельчения уплотняющего шнека со спиральными канавками на поверхности, глубина которых выполнена постепенно уменьшающейся к выгрузному отверстию, при этом на поверхности уплотняющего шнека на его конце, расположенном у выгрузного отверстия камеры уплотнения и/или на поверхности мелющего ротора на его конце, расположенном у входного отверстия камеры измельчения, выполнена кольцевая проточка глубиной 1-8 мм в ее мелкой части, при этом уплотняющий шнек пpистыкован к мелющему ротору с возможностью независимого или их совместного вращения или выполнен с ним за единое целое.

Под мелкой частью кольцевой проточки понимается та ее часть, где глубина кольцевой проточки минимальна.

В устройстве внутренняя поверхность камеры уплотнения и/или измельчения в зоне кольцевой проточки может быть выполнена с выпуклостями и/или впадинами, например, в виде продольных канавок или ребер.

На внутреннюю поверхность корпуса камеры измельчения могут быть нанесены две резьбы в форме спиральных канавок постоянной и/или переменной глубины, включая прямую резьбу, нарезанную в одном направлении и обратную резьбу, нарезанную в противоположном направлении и пересекающуюся многократно с указанной прямой резьбой, при этом выполнение спиральных канавок возможно с треугольным или прямоугольным или трапециевидным или закругленным профилем, а глубина их постоянная или увеличивается в направлении к выгрузному патрубку.

Корпус камеры уплотнения может быть снабжен нагревательным элементом.

В устройстве на поверхности мелющего ротора могут быть выполнены спиральные канавки с треугольным или прямоугольным или трапециевидным или закругленным профилем, а глубина их при этом может быть постоянна или увеличиваться в направлении к выгрузному патрубку.

При выполнении устройства возможно, что все спиральные канавки на поверхности мелющего ротора и спиральные канавки на поверхности уплотняющего шнека у его конца, прилегающего к камере измельчения, имеют одинаковую глубину, совпадающую с глубиной кольцевой проточки.

Диаметр входного отверстия корпуса камеры измельчения может быть равен внутреннему диаметру корпуса камеры уплотнения.

Возможно дополнительное снабжение корпуса камеры уплотнения и камеры измельчения в зоне кольцевой проточки или корпуса камеры измельчения в зоне кольцевой проточки нагревательным элементом.

Кроме того, возможно выполнение внутренней поверхности корпуса камеры уплотнения с продольными ребрами и/или канавками.

Кольцевая проточка может быть выполнена конической или цилиндрической.

Именно такое выполнение устройства создает условия для постадийного нагрева материала сначала при возрастании давления и затем в изобарических условиях при воздействии сдвиговых деформаций с последующим измельчением материала в процессе его охлаждения и снижения давления при одновременном воздействии давления и сдвиговых деформаций.

Таким образом, при измельчении полимерного материала предлагаемым способом воздействие давления и сдвиговых деформаций на материал происходит уже в процессе его нагрева, в две стадии, начиная с температуры 30^оС. На первой стадии материал подвергается постепенному сжатию при возрастании давления, при этом уменьшаются размеры имеющихся в материале пустот и микроопор, а содержащийся в этих пустотах и микропорах воздух постепенно вытесняется за пределы материала. В результате, увеличивается теплопроводность материала и ускоряется его разогрев. Воздействие сдвиговых деформаций, которые реализуются на второй стадии нагрева, когда плотность материала уже стала достаточно высокой, в еще большей степени приводит к монолитизации материала, а также увеличивает его жесткость и хрупкость. В условиях деформаций сдвигом начинается интенсивное тепловыделение к быстрому разогреву. Нагретый в этих условиях полимерный материал эффективно разрушается и измельчается при последующем охлаждении под воздействием деформации сдвига и постепенно уменьшающегося до 0,1-0,5 МПа давления. При этом высокодисперсные полимерные порошки удается получать при относительно низких удельных энергозатратах даже в тех случаях, когда исходный полимерный материал содержит в большом количестве высокопрочные волокна ароматического полиамида, сверхвысокомодульного волокна типа "Кевлар", натурального шелка, хлопка, крученые капроновые нити ли целиком состоит из таких волокон и нитей.

Выполнение в устройстве кольцевой проточки на боковой поверхности уплотняющего шнека и/или мелющего ротора на их концах, обращенных друг к другу, приводит к созданию своеобразной кольцевой камеры сжатия, ограниченной стенками кольцевой проточки и расположенной над проточкой внутренней боковой поверхностью корпуса камеры уплотнения и/или измельчения. Попадающий в эту кольцевую камеру сжатия из спиральных канавок уплотняющего шнека материал подвергается высоким сдвиговым деформациям, в результате чего он быстро разогревается, одновременно монолитизируется и постепенно выдавливается в кольцевой зазор камеры измельчения. В результате, в кольцевом зазоре достаточно эффективно разрушаются и диспергируются такие материалы с исходной волоконной или рыхлой, микропористой структурой, как натуральный шелк, натуральная кожа, пенополиуретан и т.д.

Выполнение внутренней боковой поверхности корпуса камеры уплотнения и/или измельчения над кольцевой проточкой с выпуклостями и/или впадинами, например, в виде продольных канавок, способствует увеличению напряжения сдвига в перерабатываемом материале и, как следствие, делает перерабатываемый материал еще более монолитным. При этом удается измельчать даже такие прочные материалы, как сверхвысокомодульное волокно ("Кевлар"), углеволокно, крученые капроновые нити и др.

Наличие на внутренней поверхности корпуса камеры измельчения двух резьб в форме спиральных канавок, включая прямую резьбу, нарезанную в одном направлении, и обратную, нарезанную в противоположном направлении и пересекающуюся многократно с указанной прямой резьбой, способствует более тонкому измельчению вышеперечисленных и других высокопрочных полимерных материалов.

Наличие на внутренней поверхности корпуса камера уплотнения продольных ребер, канавок, а также резьб в форме спиральных канавок способствует более эффективному уплотнению перерабатываемых материалов, и, как следствие, из более эффективному измельчению. Это особенно сильно проявляется при измельчении таких упругих материалов, как резина, а также при измельчении очень рыхлых, ватоподобных материалов.

Выполнение уплотняющего шнека пристыкованным к мелющему ротору с возможностью его независимого вращения и снабженным автономным средством вращения позволяет деформировать сдвигом расположенный в кольцевой камере сжатия материал одновременно в двух различных направлениях, что облегчает быстрый нагрев, монолитизацию и разрушение материала. Это дополнительно расширяет круг измельчаемых полимеров.

На фиг.1 представлен продольный разрез предлагаемого устройства, у которого корпус камеры измельчения жестко и герметично соединен с установленным соосно корпусом камеры уплотнения, а уплотняющий шнек пристыкован к мелющему ротору с возможностью независимого вращения и снабжен автономным средством вращения; на фиг.2 представлен продольный разрез предлагаемого устройства, у которого корпус камеры уплотнения выполнен с корпусом камеры измельчения за единое целое, а уплотняющий шнек состыкован с мелющим ротором с возможностью совместного вращения и имеет с ним единый привод вращения.

Устройство для получения порошка из полимерного материала (фиг.1) содержит снабженный выгрузным патрубком 1 корпус 2 камеры измельчения, внутри которого расположен мелющий ротор 3,установленный с образованием кольцевого зазора 4 к внутренней поверхности корпуса 2. На боковой поверхности мелющего ротора выполнены спиральные канавки с треугольным профилем, а на конце ротора, расположенном у входного отверстия 19 камеры измельчения, выполнена кольцевая проточка 5. К торцу ротора 3 пристыкован с возможностью независимого вращения выступающий из снабженного загрузочным окном 6 и нагревательным элементом 7 корпуса камеры 8 уплотнения уплотняющий шнек 9. На боковую поверхность шнека 9 нанесены спиральные канавки с уменьшающейся в направлении мелющего ротора глубиной, которые выполнены таким образом, чтобы обеспечивать подачу материала от загрузочного окна к мелющему ротору 3. Корпус камеры 8 уплотнения через выгрузное отверстие 18 жестко и герметично соединен с входным отверстием 19 корпуса камеры измельчения с помощью фланцевого соединения. Мелющий ротор 3 соединен с полым валом 10 с приводом 11 вращения. Охлаждение мелющего ротора 3 осуществляется за счет циркуляции жидкого хладагента по каналам, выполненным внутри ротора и вала 10 и подсоединенным к узлу 12 для ввода и вывода жидкого хладагента. Корпус 2 камеры измельчения также снабжен средствами охлаждения, выполненными в виде двух проточных кольцевых камер 13 со штуцерами 14 и 15 для подачи и вывода охлаждающей жидкости. Уплотняющий шнек 9 соединен с автономным приводом 16 вращения. Торец уплотняющего шнека образует вместе с кольцевой проточкой мелющего ротора 3 и боковой поверхностью корпуса 2 кольцевую камеру 17 сжатия, в которой перерабатываемый материал подвергается интенсивным деформациям сдвига и быстрому нагреву в условиях сжатия.

Устройство на фиг.2 содержит корпус 20, представляющий собой выполнение за единое целое корпусов камер уплотнения и измельчения. Корпус 20 снабжен загрузочным окном 6, нагревательным элементом 7 и выгрузным патрубком 1. Внутри корпуса расположены мелющий ротор 3, установленный с образованием кольцевого зазора 4 к внутренней поверхности корпуса и состыкованный с мелющим ротором с возможностью совместного вращения уплотняющий шнек 9. Уплотняющий шнек соединен с приводом 16 вращения. Охлаждение мелющего ротора 3 осуществляется за счет циркуляции жидкого хладагента по каналам, выполненным внутри зафиксированного в опорном подшипнике 21 ротора и вала 10 и подсоединенным к расположенному снаружи корпуcа узла 12 для ввода и вывода жидкого хладагента. Корпус 20 также снабжен средствами охлаждения, выполненными в виде трех проточных кольцевых камер 13 со штуцерами 14 и 15 для подачи и вывода охлаждающей жидкости. На боковой поверхности уплотняющего шнека 9 выполнены спиральные канавки с уменьшающейся в направлении мелющего ротора 3 глубиной (т.е. к выгрузному отверстию 18 камеры уплотнения), а в части, прилегающей к пристыкованному к мелющему ротору 3 торцу, выполнена кольцевая проточка 22 (т.е. на конце уплотняющего шнека 9, расположенном у выгрузного отверстия 18). На боковой поверхности мелющего ротора 3 выполнены спиральные канавки в с прямоугольным профилем, а в части, прилегающей к пристыкованному к уплотняющему шнеку 9 торцу (т.е. у входного отверстия камеры 19 измельчения) выполнена кольцевая проточка 5. Указанные кольцевые проточки 5 и 22 образуют вместе с внутренней поверхностью корпуса 20 кольцевую камеру 17 сжатия, в которой полимерный материал подвергается в условиях сжатия интенсивным деформациям сдвига и быстрому нагреву. На внутреннюю поверхность корпуса 20, прилегающую к кольцевому зазору 4 и кольцевой камере 17 сжатия, нанесены две резьбы в форме спиральных канавок, включая прямую резьбу, нарезанную в одном направлении, и обратную резьбу, нарезанную в противоположном направлении и пересекающуюся многократно с указанной прямой резьбой.

Приемы способа реализованы при работе устройства (на примере устройства, представленного на фиг.2 для случая тонкого измельчения отходов натуральной кожи). Отходы натуральной кожи, подвергнутые предварительному грубому дроблению в роторной дробилке до размера 10-20 мм, начинают равномерно засыпать в загрузочное окно 6 корпуса 8. При этом привод 16 обеспечивает вращение уплотняющего шнека 9 и мелющего ротора 3 с постоянной частотой 50 об/мин. Температуру корпуса 20 в месте нахождения нагревательного элемента 7 поддерживают на уровне 35-40^оС. Засыпанный в окно 6 материал захватывается спиральными канавками уплотняющего шнека 9 и, подвергаясь постепенному сжатию и нагреву, транспортируется шнеком 9 в кольцевую камеру 17 сжатия. В начальный период, пока камера 17 сжатия еще не заполнена целиком, попадающий в нее материал не подвергается существенным сдвиговым деформациям и, как следствие, существенному уплотнению и нагреву. При этом лишь небольшая часть поступившего в камеру сжатия матерала попадает из нее в кольцевой зазор 4, где частично разрушается и затем высыпается из выгрузного патрубка 1 в виде достаточно крупных частиц. Производительность устройства на этом этапе очень низкая. По мере заполнения кусками кожи кольцевой камеры 17 сжатия давление, напряжение сдвига и температура материала, находящегося в этой камере, начинают быстро увеличиваться. Происходит быстрое уплотнение, быстрый разогрев полимера и постепенно увеличивается количество кожи, которое в единицу времени попадает из камеры 17 сжатия в кольцевой зазор 4, где она теперь разрушается до более мелких частиц. В конце концов, через 1-5 мин после начала измельчения устанавливается высокопроизводительный режим получения порошковой кожи, при котором количество образующегося в единицу времени тонкого порошка становится равным количеству исходного материала, подаваемого в загрузочное окно 6.

При измельчении в установившемся режиме захваченные спиральными канавками шнека 9 куски натуральной кожи подвергаются во время транспортировки к кольцевой камере 17 сжатия нагреву до 30-40^оС при увеличении давления до 10-20 МПа. При этом основное количество воздуха из имевшихся в коже пустот вытесняется за ее пределы, плотность кожи увеличивается, а вытесненный из кожи воздух удаляется из устройства, например, через загрузочное окно 6. Попадая в кольцевую камеру 17 сжатия, кожа подвергается быстрому нагреву до 60-80^оС и дополнительному уплотнению за счет воздействия деформаций сдвига и вызванного этим объемного выделения тепла.

Время нахождения кожи в камере 17 сжатия может составлять от десятых долей секунды до нескольких секунд. При более длительном нахождении кожи в камере 17 происходит заметное изменение ее молекулярной структуры.

Подвергнутая нагреву сначала в условиях сжатия, а затем при деформировании сдвигом, кожа попадает из камеры 17 сжатия в кольцевой зазор 4, где происходит ее быстрое измельчение при одновременном охлаждении до 25^оС и снижении давления до 0,1 МПа. Из выгрузного патрубка 1 высыпается в этом случае порошок, который после просева через сито с размером ячейки 3 мм дает на сите остаток 10 мас.

Эффективному измельчению полимеров, перерабатываемых в предлагаемом устройстве, способствует несколько факторов. Среди них можно выделить высокую степень уплотнения материала, достигаемую за время его нахождения в камере 17 сжатия, а также разогрев материала в этой камере до оптимального высокого значения температуры, при котором резко снижаются энергозатраты на его разрушение и измельчение. В частности, при измельчении натуральной кожи в установившемся режиме температура в камере 17 достигает 60-90^оС. При измельчении отходов пленки полиэтилена низкой плотности в камере 17 сжатия устанавливается температура 85-100^оС, при измельчении пенополиуретана 80-120^оС, волокон натурального шелка 100-140^оС, резиновых отходов 140-170^оС и т.д. При этом использование средств охлаждения корпуса 20 и мелющего ротора 3 позволяет избегать чрезмерного перегрева измельчаемого материала.

Аналогичным образом работает устройство, представленное на фиг.1. Однако наличие в этом устройстве автономного привода 16 вращения уплотняющего шнека 9 позволяет в более широких пределах варьировать режим сдвигового деформирования полимера в кольцевой камере 17 сжатия и тем самым обеспечивает возможность измельчения более широкого круга полимерных материалов.

П р и м е р 1. В загрузочное окно камеры уплотнения устройства, изображенного на фиг.2 (диаметр уплотняющего шнека и пристыкованного к нему мелющего ротора 140 мм) pавномерно подают со скоростью 10 кг/ч волокно или текстильный лоскут натурального шелка, нарубленные до размера 3-5 см. Вращение шнека и ротора осуществляют с помощью единого привода с частотой 50 об/мин. Материал нагревают сначала до 60^оС при постоянном давлении и сдвиговой деформации 3 в течение 5 с. Затем материал подвергают деформации сдвига 10 при снижении давления до 0,1 МПа и охлаждении до 40^оС. В результате получают слабо комкующийся порошок, который после просева на сите с размером ячейки 0,63 мм дает остаток 5 мас.

П р и м е р ы 2-9. Процесс проводят аналогично примеру 1.

Название измельчаемого материала, условия осуществления способа по стадиям и характеристика получаемого порошка приведены в таблице.

Способ получения порошка из полимерного материала и устройство для его осуществления позволяют при наличии высокой производительности и при сравнительно низких энергозатратах получать высокодисперсный порошок из широкого круга полимерных материалов, в том числе материалов с рыхлой и волокнистой структурой, а также монолитных материалов, находящихся в эластичном состоянии.

Формула изобретения

1. Способ получения порошка из полимерного материала, включающий нагрев материала и последующее измельчение путем воздействия давления и сдвиговых деформаций от 0,5 до 50 при одновременном охлаждении, отличающийся тем, что нагрев осуществляют до температуры 30 - 250^oС в две стадии, сначала при возрастании давления от 0,1 - 0,5 до 3 - 100 МПа, затем в изобарических условиях при сдвиговых деформациях 0,3 - 10 в течение 0,3 - 5 с, а измельчение осуществляют при снижении давления до 0,1 - 0,5 МПа.

2. Устройство для получения порошка из полимерного материала, содержащее камеру измельчения, выполненную в виде корпуса с входным отверстием и выгрузным патрубком, внутри которого коаксиально с образованием кольцевого зазора относительно внутренней поверхности корпуса установлен мелющий ротор в виде тела вращения со средствами охлаждения ротора и/или корпуса, отличающееся тем, что устройство снабжено расположенной перед камерой измельчения соосно с ней камерой уплотнения, которая выполнена в виде цилиндрического корпуса с загрузочным окном и выгрузным отверстием и установленного внутри корпуса камеры уплотнения для перемещения материала в направлении камеры измельчения уплотняющего шнека со спиральными канавками на поверхности, глубина которых выполнена постепенно уменьшающейся к выгрузному отверстию, при этом на поверхности уплотняющего шнека на его конце, расположенном у выгрузного отверстия камеры уплотнения и/или на поверхности мелющего ротора на его конце, расположенном у входного отверстия камеры измельчения, выполнена кольцевая проточка глубиной 1 - 8 мм в ее мелкой части, при этом уплотняющий шнек пристыкован к мелющему ротору с возможностью независимого или их совместного вращения или выполнен с ним за единое целое.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что внутренняя поверхность камеры уплотнения и/или камеры измельчения в зоне кольцевой проточки выполнена с выпуклостями и/или впадинами.

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что на внутреннюю поверхность корпуса камеры измельчения нанесены две резьбы в форме спиральных канавок постоянной и/или переменной глубиной, включая прямую резьбу, нарезанную в одном направлении, и обратную резьбу, нарезанную в противоположном направлении и пересекающую многократно с указанной прямой резьбой, при этом спиральные канавки выполнены с треугольным, или прямоугольным, или трапециевидным, или закругленным профилем, а глубина их постоянна или увеличивается в направлении к выгрузному патрубку.

5. Устройство по п.2, или 3, или 4, отличающееся тем, что корпус камеры уплотнения снабжен нагревательным элементом.

6. Устройство по любому из пп.2 - 5, отличающееся тем, что на поверхности мелющего ротора выполнены спиральные канавки с треугольным, или прямоугольным, или трапециевидным, или закругленным профилем, а глубина их постоянна или увеличивается в направлении к выгрузному патрубку.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что все спиральные канавки на поверхности мелющего ротора и спиральные канавки на поверхности уплотняющего шнека у его конца, прилегающего к камере измельчения, имеют одинаковую глубину, совпадающую с глубиной кольцевой проточки.

8. Устройство по любому из пп.2 - 7, отличающееся тем, что диаметр входного отверстия корпуса камеры измельчения равен внутреннему диаметру корпуса камеры уплотнения.

9. Устройство по любому из пп.2 - 8, отличающееся тем, что корпус камеры уплотнения и камеры измельчения в зоне кольцевой проточки или корпус камеры измельчения в зоне кольцевой проточки снабжен нагревательным элементом.

10. Устройство по любому из пп.2 - 9, отличающееся тем, что внутренняя поверхность корпуса камеры уплотнения выполнена с продольными ребрами и/или канавками.

11. Устройство по любому из пп.2 - 10, отличающееся тем, что кольцевая проточка выполнена конической или цилиндрической.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3