高分子材料成型加工設備-2-混合攪拌設備

1、第二章第二章 混合攪拌設備混合攪拌設備 第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.1 概述2.2 主要零部件2.3 主要性能參數(shù)及工作原理目錄第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.1 概述-混合混煉配料 塑料：是一種以合成樹脂為主要成分，在一定條件下（如溫度、速度、壓力等）塑制成一定形狀并在常溫下保持形狀不變的材料。 塑料成型的基本工藝： 混合、塑化、混煉、擠出或者注射或者壓延 完成橡膠生產(chǎn)的基本工藝： 塑煉，混煉，擠出，壓延，成型，硫化 混合、塑煉、混煉需要在開煉機或者密煉機上完成 混煉之前的初始混合和塑化就需要在捏合機上完成第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.1

2、 概述-混合混煉配料樹脂樹脂增塑劑增塑劑穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑填充劑填充劑著色劑著色劑捏捏合合密煉機密煉機雙輥筒機雙輥筒機擠出機擠出機熱切冷切粉碎機粉碎機平板切粒機平板切粒機條狀冷切熱切機頭切粒機頭切粒切碎機切碎機顆粒,較均勻顆粒,大小不一顆粒,均勻度較差顆粒,均勻粒化工藝流程示意圖第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.1 概述-用途及分類一、用途及分類一、用途及分類1.根據(jù)物料狀態(tài)分為：根據(jù)物料狀態(tài)分為： 固體混合設備：固體混合設備： 適用于粉狀、粒狀固體物料的初混。如Z形捏合機和高速混合機。 液體攪拌設備：液體攪拌設備：分為立式攪拌機和臥式攪拌機。用于涂料、膠粘劑等行業(yè)，特別是橡膠膠漿的制

3、備。第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.1 概述-用途及分類2. 2. 根據(jù)操作方式分為：根據(jù)操作方式分為： 間歇式混合設備：間歇式混合設備：聚氯乙烯不溶于氯乙烯單體，因此本體聚合過程中發(fā)生聚合物的沉淀。本體聚合分為預聚合和聚合兩段： 預聚合：小部分單體和少量高活性引發(fā)劑（過氧化乙?；酋＃┘尤敫獌?，在5070下預聚至7%11%轉化率，形成疏松的顆粒骨架。聚合：預聚物、 大部分單體和另一部分引發(fā)劑加入另一聚合釜內聚合，顆粒骨架繼續(xù)長大。轉化率可達90%。 通常預聚12h, 聚合59h。 連續(xù)式混合設備：連續(xù)式混合設備：第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.1 概述-規(guī)格二

4、、規(guī)格表示與技術特征二、規(guī)格表示與技術特征混合攪拌設備常用設備的容積大小設備的容積大小來表示，例如：SHR-50A, 表示總容積50 L.用設備的配套功率大小配套功率大小來表示，例如：GFS-3T, 表示配套功率大小。講解書P60， 表2-1 - 2-5.第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.1 概述-規(guī)格第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.1 概述-規(guī)格第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.1 概述-規(guī)格第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-攪拌機一一 立式攪拌機立式攪拌機1 攪拌容器攪拌容器 包括：包括： 釜體、外夾套、內

5、構件以及各種用途開釜體、外夾套、內構件以及各種用途開孔接管等?？捉庸艿?。2 攪拌機構攪拌機構包括：攪拌器、攪拌軸、軸封、機架、及傳動裝包括：攪拌器、攪拌軸、軸封、機架、及傳動裝置。置。P62 圖圖2-1第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-攪拌機第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-攪拌機主要零部件主要零部件（一）攪拌容器（一）攪拌容器立式：立式：不易不易拆洗，嚴格拆洗，嚴格控制溫控制溫度防度防止膠漿自硫止膠漿自硫，常用于，常用于橡橡膠膠的攪拌的攪拌臥式：兩個攪拌葉軸轉速和轉向不同，其臥式：兩個攪拌葉軸轉速和轉向不同，其溶

6、解槽可以傾斜卸料迅速，溶解槽可以傾斜卸料迅速，容易清除積膠容易清除積膠，容積大，容積大，漿葉面積大漿葉面積大攪拌作用強攪拌作用強，制漿，制漿周期短，適用于周期短，適用于稠厚膠漿稠厚膠漿的制備的制備第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-攪拌機（二）攪拌器與攪拌軸（二）攪拌器與攪拌軸攪拌設備核心部件，需要有足夠的強度攪拌設備核心部件，需要有足夠的強度（三）擋板（三）擋板為消除容器內液體打轉現(xiàn)象，使液體能夠上下軸向流動，形為消除容器內液體打轉現(xiàn)象，使液體能夠上下軸向流動，形成全釜的成全釜的均勻混合均勻混合，加入若干擋板（，加入若干擋板（2-6塊），但會使塊），但會

7、使攪拌功攪拌功率消耗增加率消耗增加（使功率消耗保持穩(wěn)定）。（使功率消耗保持穩(wěn)定）。（四）軸封（四）軸封保證攪拌設備內處于一定的正壓或真空狀態(tài)，防止被攪物料保證攪拌設備內處于一定的正壓或真空狀態(tài)，防止被攪物料溢出或雜質的滲入。包括溢出或雜質的滲入。包括液封、填料密封和機械密封液封、填料密封和機械密封等。等。第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-混合分散機二二 混合分散機混合分散機1 組成組成 攪拌部分、電動機傳動部攪拌部分、電動機傳動部分、立柱、托座、液壓系統(tǒng)、分、立柱、托座、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等。見電控系統(tǒng)等。見P63 圖圖2-3.2 用途用途 多用于多種不

8、同黏度液體多用于多種不同黏度液體和固體粉狀物進行低速攪拌、和固體粉狀物進行低速攪拌、高速分散、溶解、混合的高高速分散、溶解、混合的高效設備。用于人造革、墻紙效設備。用于人造革、墻紙工廠中制備高分子乳液、粘工廠中制備高分子乳液、粘合劑等，也用于涂料、顏料、合劑等，也用于涂料、顏料、油墨、造紙行業(yè)。油墨、造紙行業(yè)。第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-混合分散機主要零部件主要零部件（一）攪拌容器與攪拌軸（一）攪拌容器與攪拌軸主要工作零件主要工作零件（二）傳動裝置（二）傳動裝置（三）立柱（三）立柱第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零

9、部件-捏合機三、捏合機三、捏合機 Kneader 捏合：就是使多組分非均態(tài)的各種組分轉變?yōu)槎囗椌鶓B(tài)的物料。 捏合機的要求 ：盡可能加大各組分的接觸面積 實現(xiàn)措施：提高轉速和促進物料的翻轉運動提高轉速和促進物料的翻轉運動第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-捏合機Z形捏合機形捏合機-Sigma漿葉捏合機漿葉捏合機因轉子的形狀而得名，轉子安裝在捏合室內，兩轉子的轉速不同，一個連接驅動軸，一個連接速比齒輪。當轉子轉動時，物料上下翻滾，受到反復的折疊和撕捏，在強烈的剪切作用下得到混合。第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-捏合機特

10、點特點轉速低，n=18-23轉/min，開式體系，混合效率低，每次需40-60分鐘，揮發(fā)分易排出。主要使用于高粘度，糊狀和較大功率攪拌的物料的混合：填料混合物，熱固性塑料。第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-捏合機用途：可適用于塑料的干、濕混合結構：兩端封閉的半圓筒型槽，槽體附帶夾套一根或者兩根方向相反的螺帶轉速：10-30rpm螺帶式混合機螺帶式混合機第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-捏合機第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-捏合機雙筒式轉鼓混合機雙筒式轉鼓混合機第二章 混合攪

11、拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-捏合機雙錐式轉鼓混合機雙錐式轉鼓混合機第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-高速混合機四、高速混合機四、高速混合機結構：結構： 主要由混合室（混合鍋）、折流板、葉輪（攪拌漿）、壓蓋主要由混合室（混合鍋）、折流板、葉輪（攪拌漿）、壓蓋（回轉蓋）、排料裝置、驅動及加熱冷卻裝置組成（回轉蓋）、排料裝置、驅動及加熱冷卻裝置組成混合室： 多層圓形鋼制結構。有內層、夾套和隔熱層，內層防腐耐磨，夾套層可通蒸汽加熱及冷卻水。下部有排料口。壓蓋： 有良好的密封和定位，上方設有進料口和視窗折流板： 懸掛在壓蓋上，高度可

12、調，端面呈流線形，表面鍍硬鉻，內部中空可裝測溫元件來檢測料溫葉輪： 由電機通過傳動裝置、驅動軸帶動高速旋轉，一般位于底部排料裝置： 有氣缸和卸料門組成，與混合室的排料口相連第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-高速混合機第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-高速混合機工作原理葉輪高速旋轉，物料借助摩擦力做延葉輪表面?zhèn)认蚯芯€運動，同時拋向混合室內壁并延壁面上升，到一定高度后依靠重力下落，又回到混合室中心。反復的旋轉與上拋使物料快速碰撞摩擦而進行無數(shù)次交叉混合，料溫上升。折流板的阻止使料流運動變得復雜促使物料在復雜運動下很快等

13、到均勻混合。非常適合于混合熱敏型物料。第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-高速混合機特點：轉速高， n1800轉/分，混合效率高，每次持續(xù)810分鐘；不易除去揮發(fā)份，摩擦熱較多，混合溫度不易控制使用注意事項：控制裝料率（0.7左右）、轉速（葉輪線速度2050m/s）和料溫（與加料方式、轉速、混合時間有關，控制在100度左右）、功率（200600W/kg）維護：定期潤滑軸承和檢查壓蓋與密封經(jīng)常容易發(fā)生的問題有：緊固件松動、葉輪偏位、密封老化、排料口堵塞等加熱與蒸汽輸送故障會引起升溫失靈第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-

14、高速混合機主要零部件主要零部件（一）混合室（一）混合室呈橢圓形，是由內層、加熱冷卻夾套、絕熱層和外套組成呈橢圓形，是由內層、加熱冷卻夾套、絕熱層和外套組成（二）葉輪（二）葉輪葉輪的結構形式應根據(jù)料的性能與混合要求來確定葉輪的結構形式應根據(jù)料的性能與混合要求來確定基本要求：混合效率高又不至于過熱結焦基本要求：混合效率高又不至于過熱結焦形狀結構：葉輪旋轉方向應呈流線型，輪外緣與混合室形狀結構：葉輪旋轉方向應呈流線型，輪外緣與混合室內壁間隙要合適承受強烈的沖擊和推擠內壁間隙要合適承受強烈的沖擊和推擠材料：不銹鋼材料：不銹鋼（三）折流板（三）折流板第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.2 基本結構及主要零部件-高速混合機第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.3 主要性能參數(shù)與工作原理一 主要性能參數(shù)1 有效容積被攪拌物料能夠一次填充在釜內的最大容積。是反應攪拌設備產(chǎn)量的重要參數(shù)。2 葉端線速度決定了攪拌效率，但會促使升溫使物料分解3 電機功率第二章 混合攪拌設備化學化工學院化學化工學院2.3 主要性能參數(shù)與工作原理二 工作原理1 粒子在小尺寸