專(zhuān)利名稱(chēng)：一種生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備的制作方法
一種生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料改性生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備。
背景技術(shù)：
工程塑料是指一類(lèi)可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，在較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料。由于其特異的性質(zhì)，工程塑料被廣泛的應(yīng)用于多種高性能的應(yīng)用中。工程塑料包括縮醛、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚、聚砜、改性的聚苯醚、聚酰亞胺、聚酰胺(PA)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、液晶聚合物(LCP)、乙烯-乙酸乙酯共聚物(EVA)，以及用于工程目的的其它塑料。工程塑料具有高強(qiáng)度、高機(jī)械模數(shù)、低潛變性、強(qiáng)耐磨損及耐疲勞性，同時(shí)耐化學(xué)藥品性、抗電性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳等優(yōu)點(diǎn)，所以其大有取代金屬的趨勢(shì)，而且工程塑料比金屬輕，可以廣泛適用于汽車(chē)、電子產(chǎn)品外殼以及機(jī)械零部件領(lǐng)域，盡管工程塑料相比于普通塑膠的剛性要強(qiáng)，但是相比于金屬來(lái)說(shuō)，其剛性還是略顯不足，所以為了繼續(xù)加強(qiáng)工程塑料的剛性，就需要對(duì)工程塑料進(jìn)行改性，使其具有金屬或者金屬合金的優(yōu)良剛性和韌性。在工程塑料中加入硬度比塑料高的無(wú)機(jī)物，如滑石粉、碳酸鈣、云母、蒙脫土、碳酸鎂等，就可以顯著增強(qiáng)塑料的硬度和強(qiáng)度；在工程塑料中添加炭黑、碳管、碳粉等可以顯著提高工程塑料的導(dǎo)電性；在工程塑料中添加氧化鈦可以提高工程塑料的耐老化能力。這些無(wú)機(jī)物通常以微粒的形式加入到塑料基料中，與塑料基料混合均勻后投入到擠出機(jī)中擠出造粒，形成新的具有一定優(yōu)良性能的工程塑料母粒。為了能使這些無(wú)機(jī)物加入到工程塑料中去不影響塑料原有的一些機(jī)械和物理性能，同時(shí)還會(huì)與塑料基料形成協(xié)同作用，所以這些無(wú)機(jī)物的尺寸盡量做到很小，達(dá)到微米級(jí)甚至納米級(jí)。這樣在占相同的重量百分比的情況下，微粒越小的無(wú)機(jī)物，其在塑料基料中的分布越均勻。但是由于塑料基料是高分子材料，很難加工到很小的尺寸，大多為毫米級(jí)或者厘米級(jí)。所以在將微米級(jí)或者納米級(jí)的無(wú)機(jī)物微粒投入到毫米級(jí)或者厘米級(jí)的塑料粒子中擠出造粒時(shí)，是很難使得無(wú)機(jī)物微粒在塑料基料中分布很均勻的，分布不均勻的無(wú)機(jī)物微粒不僅降低了無(wú)機(jī)物的功效，同時(shí)還會(huì)損害工程塑料的其他機(jī)械性能和物理性能，同時(shí)其極大的浪費(fèi)了生產(chǎn)成本。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)一種新的無(wú)機(jī)物微粒與塑料粒子的混合方法，即將無(wú)機(jī)物微粒包覆在塑料粒子外，要實(shí)現(xiàn)這一目的最關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn)，是使塑料粒子處于剛?cè)诨癄顟B(tài)，溫度不能過(guò)高，也不能過(guò)低。現(xiàn)有的塑料生產(chǎn)設(shè)備，大多為擠出機(jī)和注塑機(jī)，這些設(shè)備均將塑料粒子加熱到熔融狀態(tài)，顯然這些設(shè)備已經(jīng)不能滿(mǎn)足本發(fā)明制備無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的要求。

發(fā)明內(nèi)容為了將無(wú)機(jī)物微粒包覆在塑料粒子外，并且在現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備完全不能使用的情況下，本發(fā)明為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，提出了一種全新的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下本發(fā)明提供一種生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，包括用于使無(wú)機(jī)物微粒包裹在塑料粒子外的反應(yīng)裝置、用于冷卻無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的冷卻裝置和用于篩分無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的篩選裝置，所述反應(yīng)裝置的出料口與所述冷卻裝置的進(jìn)口連接，所述冷卻裝置的出口與所述篩選裝置的上料口連接。所述反應(yīng)裝置包括一圓柱形物料筒、位于物料筒內(nèi)的加熱器以及通過(guò)一設(shè)置在物料筒外的電機(jī)帶動(dòng)并且位于物料筒內(nèi)的攪拌器，在物料筒的上部設(shè)置有進(jìn)料口，所述反應(yīng)裝置的出料口設(shè)置在所述物料筒的下部。所述進(jìn)料口包括用于加入無(wú)機(jī)物微粒的第一進(jìn)料口和用于加入塑料粒子的第二進(jìn)料口。所述攪拌器包括轉(zhuǎn)軸和繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋形葉片，該攪拌器的轉(zhuǎn)軸軸向設(shè)置于所述圓柱形物料筒中心。所述加熱器為紅外線加熱器。所述冷卻裝置包括一圓柱形管道和設(shè)置于圓柱形管道內(nèi)的并且通過(guò)位于圓柱形管道外的調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)的傳動(dòng)螺桿，所述圓柱形管道的入口為冷卻裝置的進(jìn)口，該圓柱形管道的出口為冷卻裝置的出口。所述冷卻裝置還包括套接于圓柱形管道外的冷卻夾套，該冷卻夾套連接一進(jìn)水管和一出水管。所述篩選裝置包括一振動(dòng)篩，所述振動(dòng)篩的上料口為所述篩選裝置的上料口，所述振動(dòng)篩的上料口通過(guò)布袋與所述冷卻裝置的出口連接。所述振動(dòng)篩包括篩出無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的第一下料口和用于篩出無(wú)機(jī)物微粒的第二下料口，所述第一下料口位于所述第二下料口的上方。所述物料筒的上部設(shè)置有進(jìn)料口，所述進(jìn)料口包括用于加入無(wú)機(jī)物微粒的第一進(jìn)料口和用于加入塑料粒子的第二進(jìn)料口，所述振動(dòng)篩的第二下料口通過(guò)導(dǎo)管與所述反應(yīng)裝置的第一進(jìn)料口連接。本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于本發(fā)明的設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，所以生產(chǎn)成本低廉。通過(guò)先冷卻無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子，然后再將無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子篩分開(kāi)來(lái)，避免了熱的無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子粘附在振動(dòng)篩的篩網(wǎng)上，同時(shí)也避免了篩分出來(lái)的無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子粘結(jié)在一起。采用紅外線加熱器，能夠很方便的控制反應(yīng)裝置內(nèi)的溫度，而且其成本低廉，同時(shí)其方便設(shè)置在物料筒外。通過(guò)傳動(dòng)螺桿傳送無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的混合物，能夠使得該混合物邊攪拌邊冷卻，并且邊傳送，避免了無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子因冷卻不均勻而粘結(jié)在一起的現(xiàn)象。
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將未參加反應(yīng)的無(wú)機(jī)物微粒重新傳送到物料筒內(nèi)，使得無(wú)機(jī)物微粒能夠循環(huán)利用，減少了浪費(fèi)，同時(shí)由于無(wú)機(jī)物微粒還保留有一定的溫度，從而節(jié)約了能源。

圖1是本發(fā)明的剖視圖；具體實(shí)施方式本發(fā)明生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，該設(shè)備包括用于使無(wú)機(jī)物微粒包裹在塑料粒子外的反應(yīng)裝置、用于冷卻無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的冷卻裝置和用于篩分無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的篩選裝置，所述反應(yīng)裝置的下料口與所述冷卻裝置的進(jìn)料口連接，所述冷卻裝置的出料口與所述篩選裝置的上料口連接。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和最優(yōu)的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的闡述和說(shuō)明。實(shí)施例如圖1所示，一種生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，該設(shè)備包括用于使無(wú)機(jī)物微粒包裹在塑料粒子外的反應(yīng)裝置1、用于冷卻無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的冷卻裝置2和用于篩分無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的篩選裝置3。所述反應(yīng)裝置1包括一直立放置的圓柱形物料筒11、位于物料筒內(nèi)的紅外線加熱器12以及通過(guò)一設(shè)置在物料筒外的電機(jī)13帶動(dòng)并且位于物料筒內(nèi)的攪拌器14 ；在物料筒的上部設(shè)置有用于加入無(wú)機(jī)物微粒的第一進(jìn)料口 11 1和用于加入塑料粒子的第二進(jìn)料口 112，所述第二進(jìn)料口在添加完塑料粒子后采用玻璃材質(zhì)的防爆膜113密封住，在所述物料筒的上部還設(shè)置有用于添加助劑的進(jìn)液口 114，在所述物料筒的下部設(shè)置有喇叭形出料口 115，在所述出料口 115還設(shè)置有一耐高溫的球閥116 ；所述紅外線加熱器12包括纏繞在物料筒外的發(fā)熱電阻絲121以及與電阻絲121連接并且用于控制電阻絲發(fā)熱量的溫度控制器 122 ；所述攪拌器14包括轉(zhuǎn)軸141和繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋形葉片142，該攪拌器的轉(zhuǎn)軸141軸向設(shè)置于所述圓柱形物料筒11的中心，且該攪拌器的轉(zhuǎn)軸141與電機(jī)13的轉(zhuǎn)軸同軸，所述電機(jī)設(shè)置于圓柱形物料筒11的頂端。所述冷卻裝置2包括一水平放置的圓柱形管道和設(shè)置于圓柱形管道21內(nèi)的并且通過(guò)位于圓柱形管道外的調(diào)速電機(jī)22帶動(dòng)的傳動(dòng)螺桿23，所述圓柱形管道的入口 211與物料筒的出料口 115連通，所述傳動(dòng)螺桿23將無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的混合物從圓柱形管道入口 211傳送到圓柱形管道的出口 212處，所述傳動(dòng)螺桿23的轉(zhuǎn)軸與電機(jī)22的轉(zhuǎn)軸同軸，在圓柱形管道21外還套接有一冷卻夾套M，所述冷卻夾套的兩端包括一進(jìn)水口 241和一出水口 M2，所述進(jìn)水口 241和出水口 242與水管相連，該冷卻夾套通過(guò)水循環(huán)系統(tǒng)來(lái)帶走圓柱形管道壁的熱量。所述篩選裝置3包括一振動(dòng)篩31，所述振動(dòng)篩31的上料口 311通過(guò)布袋32與所述圓柱形管道的出口 212連通，所述振動(dòng)篩31的還包括篩出無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的第一下料口 312和用于篩出無(wú)機(jī)物微粒的第二下料口 313，所述第一下料口 312位于所述第二下料口的上方，所述振動(dòng)篩的第二下料口 313通過(guò)導(dǎo)管與所述物料筒的第一進(jìn)料口 111 連通。
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該生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備的工作原理在于先打開(kāi)加熱器給反應(yīng)裝置預(yù)熱，待加熱到一定的溫度后，從物料筒的第一進(jìn)料口加入無(wú)機(jī)物微粒，通過(guò)溫度控制控制電阻絲發(fā)熱從而控制溫度，使無(wú)機(jī)物微粒的溫度維持在塑料粒子熔點(diǎn)的士5°C，；同時(shí)開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，邊加熱無(wú)機(jī)物微粒邊攪拌，并且從物料筒的第二進(jìn)料口投入少量的塑料粒子，使無(wú)機(jī)物微粒處于過(guò)量的狀態(tài)，攪拌時(shí)，使無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子自下往上翻滾；保持上述的溫度繼續(xù)攪拌1 10分鐘，制得無(wú)機(jī)物微粒與無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的混合產(chǎn)物；使攪拌機(jī)反轉(zhuǎn)，通過(guò)攪拌機(jī)將無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子向下壓從而送上述混合產(chǎn)物，上述混合產(chǎn)物從物料筒的出料口進(jìn)入圓柱形管道的入口，在傳動(dòng)螺桿的傳送下，上述混合產(chǎn)物從圓柱形管道的入口經(jīng)圓柱形管道的出口進(jìn)入振動(dòng)篩，在傳動(dòng)螺桿的傳送過(guò)程中，無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子經(jīng)冷卻夾套冷卻，溫度降低，原來(lái)的軟化的無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子變硬。在振動(dòng)篩的作用下，上述混合產(chǎn)物被分成未包覆的無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子兩部分，未包覆的無(wú)機(jī)物微粒從振動(dòng)篩的第二下料口流出，無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子從第一出料口流出，未包覆的無(wú)機(jī)物微粒從第二下料口經(jīng)導(dǎo)管再進(jìn)入物料筒的第一進(jìn)料口再次循環(huán)使用。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容， 已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，包括用于使無(wú)機(jī)物微粒包裹在塑料粒子外的反應(yīng)裝置、用于冷卻無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的冷卻裝置和用于篩分無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的篩選裝置，所述反應(yīng)裝置的出料口與所述冷卻裝置的進(jìn)口連接，所述冷卻裝置的出口與所述篩選裝置的上料口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)裝置包括一圓柱形物料筒、位于物料筒內(nèi)的加熱器以及通過(guò)一設(shè)置在物料筒外的電機(jī)帶動(dòng)并且位于物料筒內(nèi)的攪拌器，在物料筒的上部設(shè)置有進(jìn)料口，所述反應(yīng)裝置的出料口設(shè)置在所述物料筒的下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)料口包括用于加入無(wú)機(jī)物微粒的第一進(jìn)料口和用于加入塑料粒子的第二進(jìn)料口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，其特征在于，所述攪拌器包括轉(zhuǎn)軸和繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋形葉片，該攪拌器的轉(zhuǎn)軸軸向設(shè)置于所述圓柱形物料筒中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，其特征在于， 所述加熱器為紅外線加熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，其特征在于，所述冷卻裝置包括一圓柱形管道和設(shè)置于圓柱形管道內(nèi)的并且通過(guò)位于圓柱形管道外的調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)的傳動(dòng)螺桿，所述圓柱形管道的入口為冷卻裝置的進(jìn)口，該圓柱形管道的出口為冷卻裝置的出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，其特征在于，所述冷卻裝置還包括套接于圓柱形管道外的冷卻夾套，該冷卻夾套連接一進(jìn)水管和一出水管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，其特征在于，所述篩選裝置包括一振動(dòng)篩，所述振動(dòng)篩的上料口為所述篩選裝置的上料口，所述 振動(dòng)篩的上料口通過(guò)布袋與所述冷卻裝置的出口連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，其特征在于，所述振動(dòng)篩包括篩出無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的第一下料口和用于篩出無(wú)機(jī)物微粒的第二下料口，所述第一下料口位于所述第二下料口的上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，其特征在于，所述物料筒的上部設(shè)置有進(jìn)料口，所述進(jìn)料口包括用于加入無(wú)機(jī)物微粒的第一進(jìn)料口和用于加入塑料粒子的第二進(jìn)料口，所述振動(dòng)篩的第二下料口通過(guò)導(dǎo)管與所述反應(yīng)裝置的第一進(jìn)料口連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種塑料改性生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種生產(chǎn)無(wú)機(jī)物微粒包覆塑料粒子的設(shè)備，該設(shè)備包括用于使無(wú)機(jī)物微粒包裹在塑料粒子外的反應(yīng)裝置、用于冷卻無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的冷卻裝置和用于篩分無(wú)機(jī)物微粒以及無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子的篩選裝置，所述反應(yīng)裝置的出料口與所述冷卻裝置的進(jìn)口連接，所述冷卻裝置的出口與所述篩選裝置的上料口連接，通過(guò)先冷卻無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子，然后再將無(wú)機(jī)物微粒和無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子篩分開(kāi)來(lái)，避免了熱的無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子粘附在振動(dòng)篩的篩網(wǎng)上，同時(shí)也避免了篩分出來(lái)的無(wú)機(jī)物微粒包覆的塑料粒子粘結(jié)在一起。
文檔編號(hào)B29B9/00GK102363333SQ20101055230
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者張貴州, 曾偉華, 胡軍輝, 謝長(zhǎng)生, 賴(lài)華林 申請(qǐng)人:深圳華中科技大學(xué)研究院, 深圳市華力興工程塑料有限公司