Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов

Техническое решение относится к области обработки полимерных материалов давлением и может быть использовано при переработке полимерных отходов с получением качественных изделий.
Известен экструдер для переработки термопластов (патент UA № 5779, опубл. 15.03.2005, Бюл. №3), выбранный в качестве прототипа. Экструдер содержит корпус, захватное устройство, шнек, зону питания, зону сжатия, которая состоит из барьерной секции и секции декомпрессии, зону дозирования, выполненную из последовательных конической и цилиндрической секции.
Недостатком известной конструкции является то, что в случае переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов, состоящих из вторичного, первичного сырья, наполнителей, красителей и других компонентов, необходимых для вторичных полимерных и строительных материалов (вторичная полимерная смесь) необходим комплект дорогостоящего оборудования для предварительной подготовки исходного сырья (смесители, пресса, пластификаторы, грануляторы). Использование же напрямую неподготовленного предварительного сырья для известной конструкции не дает хорошего качества получаемых вторичных изделий из-за недостаточных смесительных способностей конструкции.
Задачей технического решения является усовершенствование экструдера за счет новой конструкция шнека в зоне питания.
Сущность технического решения: экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и цилиндрической секций, причем в зоне питания, шнек выполнен в виде смешивающей секции с прямолинейными перегородками на боковой поверхности шнека, расположенных на равном расстоянии друг от друга, перегородки имеют высоту, равную 0,5 глубины канала витка, а ширину, равную 0,5 ширины гребня витка. При меньшей высоте и ширине перегородок не обеспечивается равномерное перемешивание мелких фракций вторичных материалов, а при большей высоте и ширине перегородок возможно создание критических скоростей и деформаций сдвига материалов, что может привести к его деструкции. Общими с прототипом признаками являются:
корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования,
захватное устройство,
шнек, выполненный сборным,
в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии;
в зоне дозирования шнек выполнен из последовательных конической и цилиндрической секции
Отличительными признаками устройства являются:
шнек в зоне питания выполнен в виде смешивающей секции с прямолинейными перегородками на боковой поверхности шнека,
перегородки расположены на равном расстоянии друг от друга,
перегородки имеют высоту, равную 0,5 глубины канала витка,
перегородки имеют ширину, равную 0,5 ширины гребня витка.
Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных полимерных и строительных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, прессование, смешивание, гранулирование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.
Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов (фиг. 1) содержит корпус 1, захватное устройство 2, шнек 3, выполненный в виде сборной конструкции. Корпус состоит из зоны питания 4, зоны сжатия 5, зоны дозирования 6. В зоне сжатия 5 шнек состоит из барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8. В зоне дозирования 6, шнек 3 выполнен из двух последовательных частей: из конической 9 и цилиндрической секции 10. В зоне питания 4, шнек выполнен в виде смешивающей секции с прямолинейными перегородками на боковой поверхности шнека. На (фиг. 2) представлена смешивающая секция 4 с прямолинейными перегородками на боковой поверхности шнека, содержащая прямолинейные перегородки 11, при этом смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 13 в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 14 через зазор между перегородкой и витком 15.
Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов работает следующим образом (фиг. 1).
Различные полимерные материалы (первичные, вторичные, красители и другие наполнители) и отходы строительных материалов подаются отдельными дозаторами в захватное устройство 2, захватывается шнеком 3, который вращается в корпусе 1, в твердом виде транспортируются, смешиваются, и уплотняются в зоне питания 4, потом в зоне сжатия 5 в барьерной секции 7 происходит полное расплавление полимерной смеси, в секции декомпрессии вторичного полимерного расплава 8 зоны сжатия 5 происходит удаление легколетучих соединений, которые содержатся в отходах, коническая секция 9 зоны дозирования 6 определяют величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер, смешивающая секция зоны питания 4 с прямолинейными перегородками на боковой поверхности шнека обеспечивает равномерное смешивание компонентов в твердом виде.
Пример. При глубине канала шнека в зоне питания 4 мм и ширине гребня витка 6 мм, перегородки имеют высоту 2 мм, а ширину 3 мм.
Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных полимерных и строительных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии.