一種針對(duì)色母、填充母粒的三螺桿擠出機(jī)
專li名稱：一種針對(duì)色母、填充母粒的三螺桿擠出機(jī)，申請(qǐng)?zhí)枺篊N202020232529.7，授quan公告號(hào)：CN211868575U，2020年11月正式獲得國(guó)家實(shí)用新型專li授quan，專li權(quán)人為南京科銳擠出機(jī)械有限公司。色母粒、高填充母粒是高分子改性行業(yè)產(chǎn)量巨大的功能性原料，生產(chǎn)過程普遍存在無機(jī)粉體添加比例高、粉體容重輕、易團(tuán)聚、容易起拱架橋等物料特性。傳統(tǒng)雙螺桿擠出設(shè)備在生產(chǎn)高濃度色母、高填充母粒時(shí)，面對(duì)大量炭黑、鈦白粉、碳酸鈣等粉體，存在分散不足、粉體團(tuán)聚難以打開、進(jìn)料口頻繁堵塞、出料波動(dòng)大等諸多問題。普通三螺桿擠出機(jī)雖然混煉能力更強(qiáng)，但針對(duì)色母、填充母粒物料特性沒有做專項(xiàng)適配，進(jìn)料系統(tǒng)沿用通用結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)過程中進(jìn)料口極易發(fā)生堵料、架橋、飄粉，造成斷料、流量不穩(wěn)，既制約生產(chǎn)效率，也會(huì)直接造成色母色差波動(dòng)、填充母粒分散不均等品質(zhì)缺陷。南京科銳擠出機(jī)械有限公司面向色母、填充母粒行業(yè)生產(chǎn)痛點(diǎn)，開發(fā)本款專項(xiàng)三螺桿擠出機(jī)專li，重點(diǎn)對(duì)進(jìn)料結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，降低進(jìn)料口堵塞概率，保障粉體物料連續(xù)穩(wěn)定喂入，充分發(fā)揮三螺桿多嚙合區(qū)強(qiáng)分散優(yōu)勢(shì)，提升整機(jī)擠出效率與母粒成品品質(zhì)，滿足色母與高填充母粒工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)需求。
傳統(tǒng)擠出設(shè)備在色母、填充母粒實(shí)際生產(chǎn)工況下暴露出大量現(xiàn)實(shí)短板。色母生產(chǎn)中炭黑等粉體比重輕、蓬松度高，填充母粒碳酸鈣添加量可達(dá)60?85%，粉體占比高。普通直落式料斗進(jìn)料結(jié)構(gòu)，粉體極易在料斗內(nèi)部形成拱形架橋，物料懸空不下料，出現(xiàn)間歇性斷料；部分粉體流動(dòng)性差，容易粘附在料斗內(nèi)壁不斷堆積，逐步縮小進(jìn)料通道，最終造成進(jìn)料口wan全堵塞。即便配置普通振動(dòng)破拱，僅靠外壁震動(dòng)，對(duì)于高占比粉體破拱效果有限，還會(huì)造成粉體進(jìn)一步壓實(shí)，加劇堵料現(xiàn)象。三螺桿擠出機(jī)擁有三根螺桿，進(jìn)料段物料分配空間復(fù)雜，一旦進(jìn)料發(fā)生波動(dòng)，三根螺桿吃料量不均衡，螺桿負(fù)載差異變大，整機(jī)扭矩、熔體壓力劇烈波動(dòng)。進(jìn)料不穩(wěn)直接帶來連鎖品質(zhì)問題：色母會(huì)出現(xiàn)批次色差、局部色點(diǎn)、顏料團(tuán)聚未打散；填充母粒出現(xiàn)粉體分散不均、顆粒大小不一、制品力學(xué)性能波動(dòng)。發(fā)生堵料后需要停機(jī)拆開料斗清理積料，清理過程粉塵飛揚(yáng)，工作環(huán)境差，停機(jī)清料占用大量生產(chǎn)時(shí)間，生產(chǎn)線稼動(dòng)率大幅下降。另外老式進(jìn)料斗與機(jī)筒銜接位置存在死角，粉體容易滯留受熱碳化，形成黑點(diǎn)雜質(zhì)混入母粒產(chǎn)品，直接造成整批物料報(bào)廢，給母粒生產(chǎn)企業(yè)帶來較高生產(chǎn)成本損失。
該專li針對(duì)色母、填充母粒物料特點(diǎn)進(jìn)行整機(jī)專項(xiàng)適配，主要包括高扭矩傳動(dòng)單元、三螺桿機(jī)筒組件、色母專用混煉螺桿元件組、優(yōu)化型防堵進(jìn)料機(jī)構(gòu)、多級(jí)排氣脫揮系統(tǒng)、多段獨(dú)立溫控模塊、機(jī)頭模頭以及整機(jī)控制系統(tǒng)。整機(jī)繼承三螺桿多嚙合腔的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，螺桿元件針對(duì)顏料、無機(jī)粉體做專門設(shè)計(jì)，強(qiáng)化剪切、分散、捏合效果，可以高效打開顏料團(tuán)聚體，實(shí)現(xiàn)顏料、無機(jī)填料在樹脂基體中充分均勻分散，減少色點(diǎn)、團(tuán)聚顆粒。專li的核心創(chuàng)新在于面向粉體母粒物料重新設(shè)計(jì)整套進(jìn)料結(jié)構(gòu)，優(yōu)化料斗內(nèi)腔輪廓，消除積料死角，料斗內(nèi)部集成主動(dòng)旋轉(zhuǎn)打散破拱組件，持續(xù)擾動(dòng)蓬松粉體，破壞粉體形成的料拱，避免架橋懸空不下料；進(jìn)料口和三螺桿機(jī)筒進(jìn)料段采用平滑大開口導(dǎo)流過渡結(jié)構(gòu)，保證粉體物料能夠均勻分配進(jìn)入三根螺桿螺槽，實(shí)現(xiàn)三根螺桿均勻吃料，負(fù)載趨于一致，降低扭矩與熔體壓力波動(dòng)。進(jìn)料部位設(shè)置防塵密封結(jié)構(gòu)，減少粉體外溢飛揚(yáng)，改善車間生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)配置快速檢修觀察口，出現(xiàn)少量積料時(shí)無需wan全拆卸料斗即可檢查、清理，縮短故障處理時(shí)間。設(shè)備配備多級(jí)排氣脫揮單元，可以有效排出粉體帶入的空氣、水汽以及加工過程產(chǎn)生的低分子揮發(fā)物，避免母粒內(nèi)部出現(xiàn)氣泡、孔洞缺陷，提升母粒致密性。多段獨(dú)立溫控系統(tǒng)精準(zhǔn)控制各段加工溫度，防止顏料高溫分解、樹脂過熱降解，保障色母顏色穩(wěn)定性以及填充母粒產(chǎn)品性能。
經(jīng)過優(yōu)化的進(jìn)料系統(tǒng)可以穩(wěn)定適配高比例炭黑、鈦白粉、碳酸鈣、高嶺土等各類色母、填充母粒原料，顯著降低進(jìn)料口架橋、粘附堵塞故障的發(fā)生頻次，實(shí)現(xiàn)粉體物料連續(xù)穩(wěn)定供給。穩(wěn)定的喂料配合三螺桿優(yōu)異的分散混煉能力，既提升單位時(shí)間擠出產(chǎn)能，也改善成品品質(zhì)，色母產(chǎn)品色點(diǎn)少、色差小，填充母粒粉體分散均勻，批次性能一致性明顯提升。設(shè)備既可以用于普通濃度色母、通用填充母粒生產(chǎn)，也可以勝任超高填充比例母粒、高黑度炭黑色母等高難度配方的工業(yè)化生產(chǎn)。
該專li設(shè)備可與公司“一種三螺桿擠出機(jī)的高扭矩傳動(dòng)箱"、“一種用于強(qiáng)混煉的三螺桿擠出機(jī)"等專li配套協(xié)同使用，高扭矩傳動(dòng)箱輸出充足動(dòng)力，防堵進(jìn)料機(jī)構(gòu)保障粉體穩(wěn)定喂入，三螺桿混煉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)顏料與填料高效分散，后端可對(duì)接各類切粒輔機(jī)，組成完整色母、填充母粒成套生產(chǎn)線。同時(shí)納入公司從小試微型設(shè)備、中試機(jī)型到大產(chǎn)能量產(chǎn)設(shè)備完整裝備體系。設(shè)備進(jìn)料系統(tǒng)加工、破拱機(jī)構(gòu)耐久測(cè)試、粉體喂料模擬試驗(yàn)、整機(jī)高負(fù)荷連續(xù)生產(chǎn)測(cè)試全部納入ISO9001:2015質(zhì)量管理體系，保證設(shè)備長(zhǎng)期面對(duì)高粉體工況運(yùn)行穩(wěn)定，防堵結(jié)構(gòu)持續(xù)有效。
作為南京科銳擠出機(jī)械有限公司面向母粒行業(yè)開發(fā)的專項(xiàng)實(shí)用新型專?li?，該專li抓住色母、填充母粒生產(chǎn)過程中粉體進(jìn)料難、易堵塞的行業(yè)痛點(diǎn)，做到進(jìn)料結(jié)構(gòu)專項(xiàng)優(yōu)化與三螺桿強(qiáng)分散混煉能力相結(jié)合，解決行業(yè)“混煉強(qiáng)，但進(jìn)料跟不上"的現(xiàn)實(shí)問題。結(jié)合企業(yè)機(jī)電成套設(shè)備電氣控制系統(tǒng)生產(chǎn)備案、粉塵處理負(fù)壓輸送輔機(jī)環(huán)保生產(chǎn)備案、CE歐盟安全認(rèn)證、出口產(chǎn)品檢驗(yàn)備案全套合規(guī)資質(zhì)，成套設(shè)備面向國(guó)內(nèi)色母、填充母粒生產(chǎn)企業(yè)、新材料研發(fā)機(jī)構(gòu)，也支持海外項(xiàng)目成套設(shè)備交付。南京科銳擠出機(jī)械有限公司深耕母粒加工裝備研發(fā)，針對(duì)不同行業(yè)物料特性做定向結(jié)構(gòu)改良，不只關(guān)注螺桿混煉性能，同時(shí)重視進(jìn)料、排氣、成型全流程系統(tǒng)優(yōu)化，致力于為母粒行業(yè)客戶提供進(jìn)料通暢、分散優(yōu)異、擠出高效、成品穩(wěn)定的三螺桿成套擠出造粒整體解決方案。
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