[發明專利]一種廢橡膠連續化再生的解聯塑化機及工藝方法

有效

• 申請號: 201410341394.7
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN104129057A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 汪傳生;楊超;郭磊;邊慧光;李紹明;張德偉;徐小林;袁浪
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B29C47/40
• 分類號: B29C47/40;B29C47/60;B29C47/58
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 陳磊

技術領域

本發明屬于廢橡膠再生領域，尤其涉及一種廢橡膠連續化再生的解聯塑化機，及使用該設備制備再生膠的工藝方法。

背景技術

目前，我國是世界首位的橡膠消耗大國，但是國內橡膠資源十分匱乏，70％以上的天然橡膠依賴進口，廢舊橡膠的再生循環利用，對填補橡膠資源的匱乏意義重大。螺桿擠出法是一種新型廢橡膠再生方法，利用螺桿擠出機使膠粉經機械剪切、再生劑、活化劑的綜合作用，在短時間內獲得較高可塑度，從而使廢橡膠再生，其生產工藝簡單，不產生新的污染，易于實現工業化，而且廢舊橡膠再生效果較好。

中國專利文獻中，公開號為CN103770312A、名稱為一種異徑不等間隙螺槽容積變化的串聯式磨盤擠出機的文獻中公開了一種方案(具體內容參見說明書全文)，包括加料段、磨盤混煉段I、填料段、磨盤混煉段II、排氣段以及擠出段依次連接，物料A從加料段進入，物料B從填料段進入，并在磨盤混煉段II與物料A進行混煉，加料段至擠出段形成各螺槽容積的變化與物料熔融過程比容的變化一致。該文獻中的方案只適用于單螺桿擠出機，且作用原件單一，對廢橡膠的解聯再生效果一般，生產效率低，設備結構復雜。

此外，中國專利文獻中，公布號為CN102911399A、名稱為一種采用異向雙螺桿擠出機再生廢橡膠的方法的文獻中公開了一種方案(具體內容參見說明書全文)，包括將廢膠粉與再生劑攪拌后加入異向螺桿擠出機，控制擠出機的加熱段溫度在150℃～220℃，反應段溫度在220℃～320℃，冷卻段溫度在80℃～220℃，反應1～10min后由擠出機擠出，經冷卻裝置二次冷卻至80℃以下后精煉出片；螺桿元件包括螺紋元件、嚙合塊和齒形混煉塊。該文獻中的方案采用了雙螺桿擠出機，但機械解聯效果一般，解聯溫度高，再生膠的質量難以得到保證。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種廢橡膠連續化再生的解聯塑化機及工藝方法，目的是加強機械解聯效果，提高了生產效果、低溫環保以及簡化操作工序。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種廢橡膠連續化再生的解聯塑化機，包括依次連接的實現連續喂料的壓料機構、用于機械解聯和化學解聯的解聯機構、及實現再生膠片成型出片的成型機構；解聯機構包括塑化機筒、置于塑化機筒內實現膠料解聯的塑化螺桿、驅動塑化螺桿轉動的驅動機構；所述的塑化螺桿為異向雙螺桿結構，塑化螺桿的解聯段主要由轉子組、動靜盤組和斜齒輪組構成，轉子組靠近塑化螺桿的喂料段。

和現有技術相比，本方案基于提高機械解聯效果的構思，對現有雙螺桿結構進行創新設計，設計了具有多種結構的螺桿，將它們進行組合設置在螺桿上；本方案為了提高機械解聯，選取了轉子組、動靜盤組和斜齒輪組；轉子組對膠粉具有較好的混合，用于初步塑化，因此，轉子組更接近解聯機構的膠料輸入端；動靜盤組和斜齒輪組對膠粉有強剪切擠壓作用，促使廢橡膠硫化交聯鍵斷裂；本方案整體上增強了膠料解聯效果，再生溫度低，再生膠物理機械性能較高。

基于上述方案，本發明還做了如下設計：

動靜盤組包括安裝在塑化機筒上的靜盤，及交錯分布在靜盤兩側設在塑化螺桿上的動盤，動盤與所相對螺桿上的螺紋結構配合；動靜盤組至少包括三組，在相鄰組之間的螺桿上設有螺紋結構。本設計方案中，在雙螺桿解聯機構上設置了動靜盤組，雙螺桿中心距較小，若兩螺桿的動盤為捏合型，動盤與靜盤的接觸面積會減少，剪切作用就相應消弱；為了克服該問題，本方案在兩螺桿上設置了交錯分布的動盤，與動盤捏合配合的塑化螺桿處設有螺紋結構，實現膠料的輸送，避免在靜盤處堵塞；靜盤包裹的塑化螺桿上設有螺紋結構，防止膠料在靜盤處滯留；為了保證剪切效果，在螺桿上至少設置3組動靜盤結構。

動靜盤上均設有具有剪切作用的溝槽，動靜盤之間為漸變間隙且沿膠料流動方向逐漸增大；本設計方案中動靜盤上的溝槽，增加了對膠料的剪切作用，動靜盤之間的漸變間隙有利于膠料的及時排出，防止膠料的滯留。

斜齒輪組包括設在兩螺桿上彼此具有嚙合作用的斜齒輪，斜齒輪齒的旋向與所在螺桿的旋向一致。本設計方案是為了進一步提高對膠料的剪切擠壓作用，斜齒輪組不限于一組，當設有多組斜齒輪時，組與組之間設有螺紋結構，對膠料起輸送作用，避免堵塞。

轉子組至少包括剪切型和嚙合型轉子結構中的一種；轉子組包括剪切型和嚙合型轉子結構時，剪切型轉子結構在塑化螺桿上的位置更靠近塑化螺桿的喂料段；本設計方案中，轉子組對膠料具有較好的剪切混合效果，剪切型轉子結構主要用于膠料初步混合，優選的是，將剪切型轉子結構設置在接近解聯結構入料口處。