專(zhuān)利名稱(chēng)：微孔塑料擠出系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種塑料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)備"微孔塑料擠出系統(tǒng)"。
背景技術(shù)：
微孔塑料國(guó)外80年代出現(xiàn)至今有20多年歷史，微孔塑料的特點(diǎn)是塑料制品中 含有大量微小泡孔，使塑料比重降低20-60%，但塑料強(qiáng)度降低很少，提高了塑料 制品的性價(jià)比。
微孔塑料是由微發(fā)泡技術(shù)制成，微發(fā)泡技術(shù)在美歐被廣泛使用，該技術(shù)在商 業(yè)設(shè)備、汽車(chē)部件、電子、電器等各種產(chǎn)品中大批量生產(chǎn)使用，但我國(guó)近年剛剛 起步。
微發(fā)泡技術(shù)引進(jìn)設(shè)備十分昂貴，阻礙我國(guó)微孔塑料生產(chǎn)發(fā)展，為促進(jìn)我國(guó)微 孔塑料生產(chǎn)發(fā)展本實(shí)用新型，利用在塑料溶液中注入超臨界的惰性氣體(C02、 N2)發(fā)泡原理，用自設(shè)計(jì)構(gòu)件構(gòu)成"微孔塑料擠出系統(tǒng)"。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型微孔塑料擠出系統(tǒng)，是一種塑料微孔發(fā)泡裝置，發(fā)泡系統(tǒng)是 由超臨界氣體注入裝置、改進(jìn)微孔塑料擠出機(jī)、微孔發(fā)泡組件連接組成，微孔塑 料擠出系統(tǒng)能為塑料注塑機(jī)、擠出機(jī)、壓制機(jī)提供具有微孔塑料氣液混合溶液， 以生產(chǎn)各種含有大量微小泡孔的閉孔或開(kāi)孔塑料制品。
超臨界氣體注入裝置是由國(guó)產(chǎn)柱塞泵、制冷機(jī)、電磁閥、壓力傳感器、微調(diào) 閥與自設(shè)計(jì)換熱器、加氣噴嘴組成的降溫加壓系統(tǒng)。自設(shè)計(jì)換熱器可根據(jù)微孔塑 料擠出系統(tǒng)擠出能力計(jì)算選擇換熱器容量，加氣噴嘴內(nèi)裝可調(diào)換噴孔片，噴孔片 中噴孔大小根據(jù)進(jìn)氣量來(lái)調(diào)節(jié)。超臨界氣體注入裝置是用來(lái)降低氣源溫度和加壓 加氣噴嘴注入壓力，以滿足生成超臨界氣體并將其注入擠出機(jī)中。
改進(jìn)微孔塑料擠出機(jī)是由自設(shè)計(jì)三段不同螺距加長(zhǎng)螺桿、注氣孔、止回闊組 成，擠出機(jī)其他部件采用常規(guī)產(chǎn)品。加長(zhǎng)螺桿分三段， 一段是等螺距深螺槽混料 段螺桿，第二段是等窄螺距漸變螺槽溶料段螺桿，第三段是寬螺距淺螺槽氣液混 溶加壓段。在二三段間機(jī)筒上設(shè)加氣？L，在加氣孔進(jìn)料方向的螺桿上加裝自設(shè)計(jì) 止回閥，阻止注入氣體逆向流動(dòng)。
微孔發(fā)泡組件是由靜態(tài)混溶器、穩(wěn)定器、氣液噴嘴和過(guò)濾器組成。微孔發(fā)泡 組件接在擠出機(jī)出口 ，將具有一定壓力氣液混溶液通過(guò)組件進(jìn)一步混溶和增壓， 氣液混溶液在通過(guò)氣液噴嘴的減壓釋放，混溶液中氣泡暴裂生成更小氣泡，使冷 確后塑料體具有微孔結(jié)構(gòu)。
微孔塑料擠出系統(tǒng)全部采用國(guó)產(chǎn)部件和材料生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)合理、設(shè)備簡(jiǎn)單、成 本低、運(yùn)行可靠。


圖l:微孔塑料擠出系統(tǒng)
圖2:熱交換器 圖3:加氣噴嘴 圖4:螺桿 圖5:止回閥
圖6:.靜態(tài)混溶器與穩(wěn)定器
圖7 :氣液噴嘴
圖l中序號(hào)l.變頻電機(jī)2.控制箱與控制中心3.混料段螺桿與機(jī)筒4. 溶融段螺桿5.加氣段螺桿與止回閥6.靜態(tài)混溶器7.穩(wěn)定器8.氣液噴嘴 與過(guò)濾器9.成型與定型機(jī)頭IO.二氧化碳?xì)夤辧i.過(guò)濾器12.制冷壓縮機(jī) 13.熱交換器14.緩沖器15.柱塞泵16.安全閥n.微調(diào)閥、壓力傳感器、電 磁閥18.加氣噴嘴19.壓力傳感器20.加熱器與溫度傳感器
圖2中序號(hào)Al.換熱管出口 A2.冷卻管入口 A3.冷卻管出口 A4.換熱管 入口 A5.保溫筒A6.換熱管A7.冷卻管A8.換熱板
圖3中序號(hào)Bl.噴孔片B2.止回閥套筒B3.連接頭B4.定向連接冒 圖4中序號(hào)CL混料段螺桿C2.溶融段螺桿C3.止回閥C4.加氣段螺桿 圖5中序號(hào)DL止回閥座D2.閥前進(jìn)料環(huán)D3.進(jìn)料孔D4.止回球 圖6中序號(hào)El.靜態(tài)混溶器E2.穩(wěn)定器E3.測(cè)壓孔E4.連接螺栓 圖7中序號(hào)Fl.氣液噴嘴外筒F2.氣液噴嘴F3.氣液噴嘴座F4.過(guò)濾片具體實(shí)施方式
微孔塑料擠出系統(tǒng)完成微孔發(fā)泡首先要將物理發(fā)泡劑(如二氧化碳)經(jīng)圖i 中制冷壓縮機(jī)(12)在熱交換器(13)中把物理發(fā)泡劑降溫生成超臨界氣體，再經(jīng)柱 塞泵(15)加壓，然后由微調(diào)閥、壓力傳感器、電磁閥控制(n)，適時(shí)適量通過(guò)加 氣噴嘴(18)在擠出機(jī)加氣孔處注入機(jī)筒。改進(jìn)微孔塑料擠出加長(zhǎng)螺桿和改進(jìn)螺桿 的螺距、螺槽是為了能將含有氣液混合物充分混合，并加強(qiáng)螺桿的推力。圖4中 止回閥(C3)是防止加入機(jī)筒中高壓氣體，向加料口方向流動(dòng)，以保證擠出機(jī)正常 運(yùn)行。在擠出機(jī)螺桿推力下，氣液混合溶液進(jìn)入微孔發(fā)泡組件，氣液混合溶液經(jīng) 圖6中靜態(tài)混溶器(E1〉穩(wěn)定器(E2),溶液混合更均勻更充分。氣液混合溶液經(jīng)圖 7中過(guò)濾器(F4〉過(guò)濾后在氣液噴嘴(F2)阻壓下壓力急劇上升，通過(guò)氣液噴嘴后氣 液混合溶液內(nèi)壓又急劇下降，混溶在塑料溶液中大氣泡，瞬間破裂，形成更微小 氣泡，含有微小氣泡塑料溶液冷卻后即可形成微孔塑料。
熱交換器圖2，圖中換熱管(A 6 )與冷卻管(A7)相互交錯(cuò)分布，冷卻板(AS) 連接兩套管路，管外由保溫筒(A5)包裹。
加氣噴嘴圖3，圖中噴孔片(Bl)向機(jī)筒面是弧形，與嫘桿相吻合，止回閥 套筒(B2)上有方向標(biāo)榫，定向連接冒(B4)是活接，以保證噴孔片(Bl )與
螺桿相吻合。
螺桿圖4，改進(jìn)螺桿較正常擠出機(jī)螺桿要長(zhǎng)，混料段螺桿(Cl)添料未溶， 螺槽較深，溶融段螺桿(C2)螺距較小、螺槽逐步變淺增加物料的液化速度與機(jī) 筒內(nèi)壓，加氣段螺桿(C4)螺槽更淺，螺旋角升角度變小以增大推力，螺旋中加 設(shè)銷(xiāo)釘以使氣液溶液充分混合。
止回閥圖5，圖中止回閥座(Dl)為多孔止回環(huán)，當(dāng)前方氣流逆向流動(dòng)時(shí)止 回球(D4)回落在止回閥座孔上，擋住氣流逆向流動(dòng)。閥前進(jìn)料環(huán)(D2)的進(jìn)料 孔與止回閥座(Dl)進(jìn)料孔(D3)不同，止回閥座(Dl)進(jìn)料孔(D3)是圓形， 而閥前進(jìn)料環(huán)(D2)的進(jìn)料孔兩側(cè)有側(cè)孔，向前流動(dòng)塑料溶體從兩側(cè)流過(guò)。
靜態(tài)混溶器與穩(wěn)定器圖6，圖中靜態(tài)混溶器(El)由多組四葉螺旋片相錯(cuò)疊 合而成，穩(wěn)定器(E2)是由多片導(dǎo)流片和中空穩(wěn)定室組成。
氣液噴嘴圖7，氣液噴嘴由氣液噴嘴外筒(Fl)氣液噴嘴(F2)氣液噴嘴座 (F3)過(guò)濾片(F4)組成，過(guò)濾片(F4)由過(guò)濾片架和過(guò)濾網(wǎng)組成，過(guò)濾網(wǎng)可選 擇不同目徑。
權(quán)利要求1.一種微孔塑料擠出系統(tǒng)，是由超臨界氣體注入裝置內(nèi)含換熱器、加氣噴嘴，改進(jìn)微孔塑料擠出機(jī)內(nèi)含加長(zhǎng)螺桿、止回閥，微孔發(fā)泡組件內(nèi)含靜態(tài)混溶器、穩(wěn)定器、氣液噴嘴聯(lián)接組成，其特征是:超臨界氣體注入裝置由方型長(zhǎng)柜內(nèi)裝國(guó)產(chǎn)柱塞泵、制冷機(jī)、電磁閥、壓力傳感器、微調(diào)閥與換熱器、加氣噴嘴組成，二氧化碳經(jīng)制冷機(jī)通過(guò)換熱器再把低溫二氧化碳送入柱塞泵加壓，經(jīng)過(guò)電磁閥、壓力傳感器、微調(diào)閥調(diào)節(jié)，由加氣噴嘴注入微孔塑料擠出機(jī)；改進(jìn)微孔塑料擠出機(jī)是由含有混料段、溶融段、帶止回閥槽的加氣段螺桿與止回閥組成，擠出機(jī)其他部件采用常規(guī)產(chǎn)品，在機(jī)筒中經(jīng)過(guò)三段不同螺距加長(zhǎng)螺桿氣液混合，再送入微孔發(fā)泡組件；微孔發(fā)泡組件是由靜態(tài)混溶器、穩(wěn)定器、氣液噴嘴和過(guò)濾器組成，由機(jī)筒送出氣液混合溶液，經(jīng)微孔發(fā)泡組件處理后形成含有大量微小氣泡塑料溶液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔塑料擠出系統(tǒng)，其特征是含有換熱器，換熱器中密 布有換熱管與冷卻管相互交錯(cuò)分布，冷卻板連接兩套管路，管外由保溫筒包裹。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔塑料擠出系統(tǒng)，其特征是含有加氣噴嘴，加氣噴嘴 中噴孔片，向機(jī)筒面是弧形，與螺桿相吻合，止回閥套筒上有方向標(biāo)榫，定向連接冒是活 接，以保證噴孔片與螺桿相吻合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔塑料擠出系統(tǒng)，其特征是含有三段不同螺距加長(zhǎng)螺 桿，三段不同螺距加長(zhǎng)螺桿較正常擠出機(jī)螺桿要長(zhǎng)，混料段螺桿添料未溶，螺槽較深， 溶融段螺桿螺距較小、螺槽逐步變淺增加物料的液化速度與機(jī)筒內(nèi)壓，加氣段螺桿螺槽 更淺，螺旋角升角變小以增大推力，螺旋中加設(shè)銷(xiāo)釘以使氣液溶液充分混合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔塑料擠出系統(tǒng)，其特征是含有止回閥，止回閥中止 回閥座為多孔止回環(huán)，當(dāng)前方氣流逆向流動(dòng)時(shí)止回球回落在止回閥座孔上，閥前進(jìn)料環(huán) 的進(jìn)料孔與止回閥座進(jìn)料孔不同，止回閥座進(jìn)料孔是圓形，而閥前進(jìn)料環(huán)的進(jìn)料孔兩側(cè) 有側(cè)孔，向前流動(dòng)塑料溶體從兩側(cè)流過(guò)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔塑料擠出系統(tǒng)，其特征是含有靜態(tài)混溶器與穩(wěn)定器， 靜態(tài)混溶器由多組四葉螺旋片相錯(cuò)疊合而成，穩(wěn)定器是由多片導(dǎo)流片和中空穩(wěn)定室組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微孔塑料擠出系統(tǒng)，其特征是含有氣液噴嘴，氣液噴嘴 由氣液噴嘴外筒、氣液噴嘴、氣液噴嘴座、過(guò)濾片組成，過(guò)濾片由過(guò)濾片架和過(guò)濾網(wǎng)組 成，過(guò)濾網(wǎng)可選擇不同目徑。
專(zhuān)利摘要微孔塑料擠出系統(tǒng)，是由附圖中超臨界氣體注入裝置(10-18)，改進(jìn)微孔塑料擠出機(jī)(1-5，19-20)，微孔發(fā)泡組件(6-9)組成。該系統(tǒng)能為塑料注塑機(jī)、擠出機(jī)、壓制機(jī)提供具有微孔塑料氣液混合溶液，以生產(chǎn)各種微孔發(fā)泡的閉孔或開(kāi)孔制品。超臨界氣體注入裝置是用來(lái)降低氣源溫度和加大氣壓，并將其注入擠出機(jī)中。改進(jìn)微孔塑料擠出機(jī)是由三段不同螺距加長(zhǎng)螺桿、注氣孔、止回閥及常規(guī)部件組成，微孔發(fā)泡組件是由靜態(tài)混溶器、穩(wěn)定器、氣液噴嘴和過(guò)濾器組成。擠出機(jī)中加氣后形成具有一定壓力氣液混溶液，通過(guò)微孔發(fā)泡組件混溶液中氣泡暴裂生成更小氣泡，冷確后塑料體具有微孔結(jié)構(gòu)。微孔塑料擠出系統(tǒng)全部采用國(guó)產(chǎn)部件和材料生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)合理、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)行可靠。
文檔編號(hào)B29C47/74GK201198187SQ20072001458
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者玉 盧, 宋毅夫, 王明治 申請(qǐng)人:大連市水利科學(xué)研究所;宋毅夫;李 寧