[发明专利]一种异向双螺旋脱硫挤出机

说明书

本发明提供了一种异向双螺旋脱硫挤出机，涉及橡胶再生设备技术领域，包括机筒，机筒上设有进料口和出料口，机筒内定位转动安装两根结构相同、平行且相背异向转动的螺杆；每根螺杆包括进料段、混炼段和出料段，两根螺杆上的进料段非共轭无啮合，混炼段和出料段分别共轭啮合；混炼段包括第一混炼组、第二混炼组、第三混炼组，第一混炼组、第二混炼组和第三混炼组均包括第一螺纹和第二螺纹，第一螺纹的螺纹导程是第二螺纹的螺纹导程的1.5倍；第一混炼组、第二混炼组和第三混炼组中第一螺纹的螺纹导程和螺纹长度均相同，第二螺纹的螺纹导程相同，螺纹长度比为4∶3∶5。本发明使用时，实现胶粒的彻底再生，有效降低能耗，提高产品性能。

技术领域

本发明涉及橡胶再生设备技术领域，尤其涉及一种异向双螺旋脱硫挤出机。

背景技术

我国以轮胎为主的橡胶消费持续高增长，使中国成为世界最大的废橡胶产生国，废旧橡胶的综合利用是橡胶工业循环经济的核心，对于降低我国橡胶资源对外依存度，节约石化资源，保护环境具有重要意义。利用物理，化学或者生物等方法，打开废橡胶三维交联网络，制备再生胶是目前我国废橡胶循环再利用的最主要方式。

目前国内外大部分再生胶企业还是采用高温动态脱硫罐、塑化机以及螺杆挤出机进行废轮胎的脱硫再生生产，但是脱硫罐、塑化机、单螺杆挤出机等脱硫设备进行脱硫再生时，再生胶产品由于捏炼剪切不完全会带有较重的橡胶异味，且产品机械性能差。为了实现生产过程的安全、简单、连续、节能和环保，双螺杆挤出机逐渐被国内外学者应用于废橡胶脱硫再生领域。利用双螺杆挤出机再生废橡胶虽然实现了工艺的简单安全、连续和环保，但是高剪切力的实施均采用同向双螺杆挤出机，其同向旋转，产生的剪切力大，在高温的条件下极易导致橡胶分子主链的断裂，虽然能够高效地破坏废橡胶三维网络结构，但是会使再生胶的力学性能大大降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种异向双螺旋脱硫挤出机，其通过设计特殊的异向双螺杆结构，再生时连续剪切胶粒中的S－S键同时不破坏C－C键，解交联后通过异向双螺杆对胶料进行往复式反复连续捏炼，直接挤出成型，实现胶粒的彻底再生，再生胶料中无夹生及热氧化问题，有效降低能耗，提高产品性能指标。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种异向双螺旋脱硫挤出机，包括机筒，所述机筒一端设有进料口，另一端设有出料口；所述机筒内定位转动安装两根相互平行的螺杆，两根所述螺杆结构相同且相背异向转动；每根所述螺杆包括靠近进料口的进料段和靠近出料口的出料段，所述进料段和出料段之间设有混炼段，两根所述螺杆上的进料段相互非共轭无啮合，所述混炼段和出料段分别相互共轭啮合；所述混炼段包括从进料段向出料段依次设置的第一混炼组、第二混炼组以及第三混炼组，所述第一混炼组、第二混炼组和第三混炼组均包括第一螺纹和第二螺纹，所述第一螺纹和第二螺纹的螺纹导程及螺纹长度不同，且所述第一螺纹的螺纹导程是第二螺纹的螺纹导程的1.5倍；所述第一混炼组、第二混炼组和第三混炼组中第一螺纹的螺纹导程和螺纹长度均相同，第二螺纹的螺纹导程相同，所述第一混炼组、第二混炼组以及第三混炼组中第二螺纹的螺纹长度比为4∶3∶5。

通过采用上述技术方案，两根螺杆的进料段为非共轭无啮合结构，在输送大颗粒固体时能增加进料量；中间混炼段位共轭结构，第一混炼组、第二混炼组和第三混炼组实现对胶料的往返式反复捏炼，一层一层剥离胶料，保证对胶料的捏炼硫化效果，实现对胶粒的彻底再生，使胶料中无夹生及热氧化问题；出料段为共轭结构，输送橡胶粘流体，让胶料冷却，降低橡胶出料温度。其中，第二螺纹的螺纹导程小于第一螺纹的螺纹导程，这样第一混炼组、第二混炼组和第三混炼组实现对胶粒的往复式反复捏炼和充分完全捏炼，通过设计混炼段第一螺纹和第二螺纹的螺纹导程和螺纹长度，使混炼段对胶料的捏炼效果达到最佳。两根结构相同的螺杆相背异向转动，相较于同向转动剪切的双螺杆，异向双螺杆的剪切力相对较小，在使胶料在硫化过程中充分捏炼的，连续剪切胶粒中的S－S键同时不破坏C－C键，完全打断胶料的分子链，提高了硫化效果。使用本结构的异向双螺杆能解决现有技术中再生胶产品有夹生和异味的问题，有效降低能耗，提高产品性能指标。