一種車用廢舊gmt材料回收造粒用的連續(xù)雙混煉喂料機(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種車用廢舊材料回收裝置，具體地說，是一種車用廢舊GMT材 料回收造粒用的連續(xù)雙混煉喂料機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車向輕量化、節(jié)能減排、舒適美觀方向發(fā)展，塑料在汽車領(lǐng)域的用量與日俱 增，其用量及其應(yīng)用技術(shù)往往成了衡量一個國家汽車工業(yè)水平的重要指標(biāo)。但是出乎預(yù)料 的是，正是由于這些塑料的大量應(yīng)用，致使其在使用或消費(fèi)后成為耐久不腐的垃圾，日積月 累，必將進(jìn)一步加重全球的"白色污染"問題，直接影響人們的生活質(zhì)量甚至威脅到人們的 身心健康。因而對廢舊塑料進(jìn)行回收再利用處理，對提高塑料產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和減少塑料 污染有重要的意義。
[0003] 玻璃纖維毯增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（Glass Mat Reinforced Thermoplastic)簡稱 GMT，它是一種以熱塑性樹脂為基體，以長玻璃纖維或連續(xù)玻纖氈為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料， 一般做成片材以半成品供應(yīng)。由于其具有高比強(qiáng)度、高抗沖擊性、輕質(zhì)、成型周期短、生產(chǎn)效 率高、加工成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，而成為汽車工業(yè)的青睞者。與熱固性復(fù)合材料相比，GMT材 料的基體為熱塑性樹脂，加熱到基體樹脂的熔點(diǎn)以上可使材料軟化。因而成型時造成的廢 品、邊角料以及使用過程中破損制品，經(jīng)回爐加熱、再成型處理，可重新獲得新的制品。GMT 材料的再生利用優(yōu)勢是熱固性復(fù)合材料無法與之相提并論的，因而其被稱為21世紀(jì)的"綠 色工業(yè)材料"。
[0004] 目前關(guān)于GMT材料回收利用的研宄已有諸多報道，現(xiàn)已以批量生產(chǎn)的規(guī)模在汽車 行業(yè)中進(jìn)行試驗(yàn)，并已取得了良好的結(jié)果。方法大體如下：（1)回收件被粉碎成碎肩，作為 原料再次用于半成品片材生產(chǎn)。如美國GE Plastics與PPG公司合資生產(chǎn)的用于Jaguar 300車保險杠的Azdel GMT材料，是廢舊保險杠經(jīng)回收粉碎后與GMT新材按20/80比例摻混 使用，再復(fù)合而成。（2)把廢棄或破損部件粉碎，與短玻纖一起摻混作為補(bǔ)強(qiáng)材料，經(jīng)熔融擠 出制成改性粒子，用于注塑或擠出制品。如國內(nèi)專利CN1651502A和CN1651503A中提及的 關(guān)于汽車內(nèi)飾件用纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的回收方法均采用了該工藝。上述兩種技術(shù)方 案即為傳統(tǒng)意義上的熔融再生工藝，其工藝基礎(chǔ)皆為先粉碎后熔融再成型，然而該工藝在 具體實(shí)施操作過程中仍有諸多不足。
[0005] I. GMT材料中添加了大量玻纖成份，在粉碎過程中不僅噪聲大，而且容易生產(chǎn)大量 粉塵污染，惡化生產(chǎn)化境，對人體健康造成很大危害；
[0006] 2.粉碎工藝不適宜輕質(zhì)GMT，輕質(zhì)GMT材料受到外加沖擊載荷時，吸收沖擊能量的 途徑及能力要高于重質(zhì)GMT材料。對于重質(zhì)GMT材料而言，材料受碰撞后，易發(fā)生開裂、破 碎、呈脆性斷裂，而輕質(zhì)GMT可發(fā)生一定程度的形變，以抵抗斷裂；
[0007] 3. GMT材料玻纖成份大，熔體剪切阻力高，現(xiàn)有技術(shù)的塑料回收生產(chǎn)設(shè)備在熔融造 粒時多數(shù)未考慮GMT材料改性技術(shù)，常因混煉不均，而導(dǎo)致再生制品性能欠佳，一般只能作 較低檔次的塑料制品；
[0008] 4.加工品種單一，如回收軟質(zhì)制品的機(jī)器回收硬質(zhì)制品時，送料不便，經(jīng)常損壞電 機(jī)、甚至螺桿減速箱，而普通回收硬質(zhì)制品的機(jī)器則回收軟質(zhì)制品時產(chǎn)量很低。
[0009] 若借鑒密煉機(jī)的混煉特性，先將物料通過密煉機(jī)進(jìn)行熔融塑化，從而確保物料混 合的均勻性及穩(wěn)定性，再將混煉后的物料經(jīng)強(qiáng)制喂料機(jī)強(qiáng)行擠入擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，則 可有效提高了廢舊塑料塑煉、熔融和改性均勻性。然而，現(xiàn)有密煉擠出技術(shù)中密煉機(jī)與擠出 機(jī)都是分立設(shè)備，各自分別加工，不僅占地及投資成本大，而且單位能耗多；同時又由于密 煉機(jī)屬于間歇式混合設(shè)備，不僅難以形成連續(xù)化加工生產(chǎn)，而且不同批次物料難以達(dá)到相 同的混煉質(zhì)量。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010] 本實(shí)用新型的目的就是提出一種車用廢舊GMT材料回收造粒用的連續(xù)雙混煉喂 料機(jī)組，該喂料機(jī)組不僅解決了密煉機(jī)與擠出機(jī)不能形成連續(xù)化加工生產(chǎn)的問題，而且還 在有效提高了廢舊塑料塑煉、熔融、改性均勻性的同時提高了設(shè)備的吃料能力，使其不但適 應(yīng)了未經(jīng)預(yù)先破碎的車用GMT材料生產(chǎn)邊角料的加料，而且還適應(yīng)了大塊廢舊車用GMT回 收件的加料，因而無需對廢舊塑料進(jìn)行粉碎，避免了破碎時因噪聲、粉塵等對勞工造成的危 害，同時還節(jié)省了工藝步驟，降低了生產(chǎn)成本。
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0012] 本實(shí)用新型公開了一種車用廢舊GMT材料回收造粒用的連續(xù)雙混煉喂料機(jī)組，主 要由吃料混煉部分和排料輸送部分組成。其中，吃料混煉部分包括變速驅(qū)動裝置、加料裝 置、雙混煉機(jī)筒、三嵌段轉(zhuǎn)子、溫控裝置；排料輸送部分包括傳動螺桿、單螺桿和溫控裝置； 且吃料混煉部分的出料口與排料輸送部分的單螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料口相對接。
[0013] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)用新型所述的連續(xù)雙混煉喂料機(jī)組，其吃料混煉部分位 于排料輸送部分的上部，且吃料混煉部分的出料口連接在排料輸送部分單螺桿擠出機(jī)的進(jìn) 料口上方。在吃料混煉部分的出料口中設(shè)置開度可調(diào)的排料電控啟閉閥。
[0014] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，吃料混煉部分和排料輸送部分可采用一個共同的變速驅(qū)動裝 置和溫控裝置。所述設(shè)備的變速驅(qū)動裝置包括驅(qū)動電機(jī)、減速分配箱和傳動螺桿；所述溫控 裝置包括加熱裝置和冷卻控溫裝置。
[0015] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)混煉與擠出，必須將混煉好的物料輸送至擠出機(jī) 進(jìn)行成型或造粒，即除吃料混煉部分和排料輸送部分外還需要擠出造粒部分，擠出造粒部 分選用雙螺桿擠出機(jī)，物料經(jīng)連續(xù)雙混煉喂料機(jī)組向雙螺桿擠出機(jī)供料實(shí)現(xiàn)連續(xù)性喂料混 煉及擠出。
[0016] 作為進(jìn)一步地改進(jìn)，吃料混煉部分的雙混煉機(jī)筒內(nèi)裝有兩根并行的三嵌段轉(zhuǎn)子， 每個轉(zhuǎn)子設(shè)有吃料段、輸送段和混煉段，吃料段由巨型正向多棱螺旋轉(zhuǎn)子組成；輸送段采用 嚙合的螺旋輸送結(jié)構(gòu)，且螺紋外徑輪廓由大至小呈錐形；混煉段由正向和反向兩段多棱螺 旋轉(zhuǎn)子組成。
[0017] 本實(shí)用新型技術(shù)方案的具體工藝步驟如下：
[0018] (1)將回收的廢舊車用GMT回收件或生產(chǎn)邊角料從投料口投入備料室中，備料室 中的廢舊塑料經(jīng)吃料段兩巨型正向多棱螺旋轉(zhuǎn)子螺旋擠壓強(qiáng)制喂入第一混煉腔，混煉腔中 的物料依靠從機(jī)筒傳入的熱量以及轉(zhuǎn)子的剪切、粉碎、擠壓和捏合作用被簡單塑化，未充分 塑化的物料在正向轉(zhuǎn)子的推動下輸送至輸送段。
[0019] (2)輸送段采用嚙合的螺旋輸送結(jié)構(gòu)，且螺紋外徑輪廓由大至小呈錐形，螺桿前端 大直徑設(shè)計(jì)，增大了螺桿承載力的同時提高了設(shè)備的吃料能力；末端小直徑設(shè)計(jì)減小了因 摩擦產(chǎn)生的熱損傷效應(yīng)；螺槽容積沿擠出方向逐漸減小，使物料逐漸得到壓縮，從而使螺槽 更快充滿物料，保證物料連續(xù)平緩地輸送至第二混煉腔。
[0020] (3)物料進(jìn)入第二混煉腔后，由于其內(nèi)轉(zhuǎn)子混煉段表面螺紋分正向和反向兩段多 棱螺旋設(shè)計(jì)，正向段轉(zhuǎn)子把料向前推進(jìn)，而反向則使物料向后運(yùn)動，轉(zhuǎn)子間物料交換更加頻 繁，形成多個剪切、拉伸和捏合區(qū)，重而使物料得到更加充分的混煉與塑化。
[0021] (4)混煉充分的物料經(jīng)開度可調(diào)的排料電控啟閉閥輸送至排料輸送部分。電控啟 閉閥的開度可控制物料輸送速度和排料輸送部分的物料充滿度，對建立壓力，改變混煉強(qiáng) 度有重要意義。
[0022] (5)物料在末端經(jīng)開度可調(diào)的排料電控啟閉閥輸送至排料輸送部分后，再經(jīng)排料 輸送部分單螺桿作用下建立壓力，確保物料連續(xù)平緩地輸送至擠出機(jī)。
[0023] (6)擠出的物料經(jīng)牽伸、冷卻、切粒后成為塑料粒子。
[0024] 本實(shí)用新型的有益效果是：1.該種連續(xù)式雙混煉喂料機(jī)組，不需要間歇式的加料 及卸料，在充分利用混練機(jī)混煉特性的同時實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性加料及混煉，操作靈活方便，對工 藝的適應(yīng)性強(qiáng)，效率高，產(chǎn)量大。2.喂料、混煉、擠出一體機(jī)設(shè)計(jì)有效提高了廢舊塑料改性均 勻性及力學(xué)性能同時，相比原先兩套設(shè)備既提高了生產(chǎn)效率，降低了單位能耗，同時簡化了 生產(chǎn)設(shè)備，降低了設(shè)備的投資及占地面積。3.提高了設(shè)備的吃料能力，使其不但適應(yīng)了未 經(jīng)預(yù)先破碎的車用內(nèi)飾件生產(chǎn)邊角料的加料，而且還適應(yīng)了大塊廢舊車用塑料零部件的加 料，因而無需對廢舊塑料進(jìn)行粉碎，避免了破碎時因噪聲、粉塵等對勞工造成的危害，同時 還節(jié)省了工藝步驟，降低了生產(chǎn)