Дегазация в червячных машинах

Червячные машины широко используется для дегазации пластмасс, а также сушки синтетических каучуков. Для дегазации каучуков эти машины применяются пока ограниченно.

Дегазация полимеров в червячной машине производится при использовании вакуум-отсосных зон (рис. 6.53.).

Рис. 6.53. Схема червячной машины с вакуумом-отсосом:

1 – цилиндр; 2 – шнек; 3 – загрузочная воронка;

I – зона сжатия; II – зона дегазации; III – зона выдавливания

Зона 1 - зона сжатия и разогрева материала, зона 2 - зона дегазации, зона 3 - зона выгрузки. Благодаря тому, что нарезка шнека в зоне 2 больше, чем в зоне 1, материал не полностью заполняет межвитковое пространство. Зона дегазации сообщается с вакуум-системой.

При осуществлении процесса дегазации в червячной машине необходимо удалять пары растворителя. Распространенной конструкцией является, когда на червяке имеется зона расширения, а в корпусе – отверстие для отвода паров (рис.6.54.)

Рис. 6.54. Одочервячная дегазационная машина: 1 – червяк;

2 – цилиндр; 3 – головка

Для дегазации могут использоваться и многошнековые испарители (рис. 6.55.) с двумя парами шнеков, расположенных в виде буквы V.

Первый червяк служит для нагрева материала и подачи его в среднюю часть второго червяка, который в месте ввода материала делится на две части – зону выдавливания и вакуумную зону. Дегазация материала происходит в месте подачи его на второй червяк.

Рис. 6.55. Дегазационные агрегаты: а – с верхней подачей дегазируемой массы; б – с нижней или боковой подачей дегазируемой массы

Червячные машины являются также составными частями более сложных дегазационных устройств (рис.6.56.).

Рис. 6.56. Схема поперечного разреза четырехвалкового шнекового дегазатора

ЧАСТЬ 7. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ В КАУЧУК САЖИ, МАСЛА И ДРУГИХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

Введение масла

При получении саже -, масло-, сажемаслонаполненных эмульсионных каучуков стадии их выделения предшествуют операции введения в латекс масла и сажи.

Для лучшего распределения масла в каучуке его вводят в латекс в виде водной эмульсии, приготовленной в аппарате с мешалкой (рис. 7.1.), снабженном рубашкой и змеевиком.

Рис. 7.1. Аппарат для приготовления эмульсии масла:

1 – корпус; 2 – вал; 3 – лопасти; 4 – змеевик; 5 – рубашка;

6 – привод

Смешение эмульсии масла с латексом производится непрерывным способом в сопле (рис. 7.2.).

Рис. 7.2. Схема сопла для смешения эмульсии масла и латекса

Строго заданное соотношение между количеством эмульсии масла и латекса регулируется автоматически.

Введение сажи

Один из первых способов введения сажи в латекс был основан на применении диспергаторов для стабилизации дисперсии сажи. Однако в дальнейшем он был вытеснен более совершенными «бездиспергаторными» способами, исключающими применение поверхностно-активных веществ, что улучшило физико-механические показатели каучуков. Существуют два типа механических устройств для диспергирования сажи: высокоскоростные перемешивающие устройства (рис. 7.3.) с частотой вращения 4500 – 5000 об/мин, и пароструйные мельницы (рис. 7.4.).

Рис. 7.3. Схема высокоскоростного перемешивающего устройства

В высокоскоростных перемешивающих устройствах сажа вместе с водой прогоняется с большой скоростью через аппарат в турбулентном потоке. В результате использования гидравлических ударов и сил сдвига образуется дисперсия сажи, которая затем в этом же аппарате перемешивается с латексом и эмульсией масла. В пароструйных мельницах частицы измельчаются за счет взаимных соударений.

Конструкции пароструйных мельниц более просты по сравнению с высокоскоростными перемешивающими устройствами, не имеют движущихся частей и более эффективны.

Рис. 7.4. Схема пароструйной мельницы: 1 – питающий эжектор; 2 – рабочая камера; 3 – сопла; 4 – штуцер

Для введения в каучуки, получаемые полимеризацией в растворе, антиоксидантов, масла и других ингредиентов применяются горизонтальные роторные аппараты, а для введения указанных наполнителей во всех другие виды каучуков – смесительные машины (рис. 7.5.). Для перемешивания высоковязких продуктов используются усреднители.

Рис. 7.5. Смеситель: 1 – корпус; 2 – торцевые уплотнения;

3 – ротор; 4 –крышка; 5 – гребенка; 6 - штуцер для входа вводимого в каучук ингредиента