CN111531824A - 一种合成膜生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种合成膜生产线，其中，包括输送原料的送料装置，对原料进行密炼挤出的双螺杆挤出机，以及过滤和输送成料的输送装置，所述双螺杆挤出机的进料口与所送料装置的出料口连接，所述双螺杆挤出机的出料口与所述输送装置的进料口连接。采用上述结构后，与现有技术相比，本发明将传统的二次加工成型改进为采用双螺杆挤出机一次加工成型，大大降低了原料和成本损耗。

Description

一种合成膜生产线

技术领域

本发明涉及合成膜生产设备领域，具体涉及的是一种合成膜生产线。

背景技术

合成膜是有机物和无机物分别或复合制成的具有分离功能的渗透膜。现有的合成膜生产线包括依次连接的密炼机，双螺杆挤出机、成型模具。生产时，将混合好的原料加入密炼机中，密炼机对原料进行一次加热混炼，再将密炼后的半成料输送至双螺杆挤出机进行二次加热加工，最后再由双螺杆挤出机将成料挤出至成型模具进行薄膜成型。

尽管上述的合成膜生产线流程十分普遍，但是在实际生产中，发现了以下问题：其一，半成料由密炼机输送至双螺杆挤出机的过程中，有大量的半成料粘附在密炼机与双螺杆挤出机之间的送料管道上，导致原料损耗、浪费，增大了生产成本。其二，原料需要经过采用密炼机和双螺杆挤出机进行二次加热成型，因此需要同时使用密炼机和双螺杆挤出机两台设备，增大了产线的占地空间以及电能的消耗。其三，生产时需要严格调节密炼机和双螺杆挤出机的挤出量，防止密炼机挤出量过大，导致管道或者双螺杆挤出机内部发生堵塞现象，操作起来较为繁琐。

有鉴于此，本申请人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种合成膜生产线，将传统的二次加工成型改进为采用双螺杆挤出机一次加工成型，大大降低了原料和成本损耗。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种合成膜生产线，其中，包括输送原料的送料装置，对原料进行密炼挤出的双螺杆挤出机，以及过滤和输送成料的输送装置；所述双螺杆挤出机的进料口与所送料装置的出料口连接，所述双螺杆挤出机的出料口与所述输送装置的进料口连接。

进一步的，所述双螺杆挤出机具有成型腔，所述成型腔内设有两个沿成型腔长度方向水平设置的密炼挤出螺杆，所述成型腔包括密炼腔以及挤出腔；所述密炼挤出螺杆包括处于密炼腔内部的密炼段，以及处于挤出腔内部的挤出段。

进一步的，所述密炼挤出螺杆包括多个依次连接的螺杆单体段。

进一步的，所述螺杆单体段之间可拆装连接。

进一步的，所述螺杆单体段之间采用花键连接，所述螺杆单体段的一侧端面设有内花键且另一侧端面设有外花键。

进一步的，所述密炼挤出螺杆分为第一密炼挤出螺杆和第二密炼挤出螺杆，第一密炼挤出螺杆包括第一电机、第一密炼段以及第一挤出段，所述第一电机驱动所述第一密炼段转动，所述第一密炼段与所述第一挤出段固定连接，并且所述第一密炼段与所述第一挤出段之间设有第一齿轮；所述第二密炼挤出螺杆包括第二电机、第二密炼段以及第二挤出段，所述第二电机驱动所述第二密炼段转动，所述第二密炼段与所述第二挤出段转动连接，并且所述第二挤出段设有与所述第一齿轮转动啮合的第二齿轮。

进一步的，所述第二密炼段具有沿轴线方向向外凸起的连接轴，所述第二挤出段具有连接孔，所述连接轴***连接孔内转动连接。

进一步的，所述送料装置包括相连接的搅拌装置以及喂料装置，所述喂料装置的出料口与双螺杆挤出机的进料口连接。

进一步的，所述搅拌装置内部设有搅拌杆，所述搅拌杆上环设有多个搅拌叶片。

进一步的，所述搅拌叶片环绕搅拌杆的轴线方向螺旋排布。

进一步的，所述搅拌装置具有两个相互平行设置的搅拌杆。

进一步的，所述搅拌装置的上端设有储存材料的储料仓，所述搅拌装置的下端设有中间仓，所述中间仓与喂料装置连接。

进一步的，所述喂料装置为单螺杆挤出机。

进一步的，所述搅拌腔内设有水平设置的第一搅拌杆和第二搅拌杆，所述喂料腔内设有水平设置的第一喂料杆和第二喂料杆，所述第一搅拌杆和所述第一喂料杆连接，所述第二搅拌杆和所述第二喂料杆连接。

进一步的，所述第一搅拌杆具有与第一喂料杆连接的第一端部，以及与电机连接的第二端部，所述第一搅拌杆由第一端部向第二端部方向逐渐向外侧倾斜；所述第二搅拌杆具有与第二喂料杆连接的第三端部以及与电机连接的第四端部，所述第二搅拌杆由第三端部向第四端部方向逐渐向外侧倾斜。

进一步的，所述第一喂料杆和所述第一搅拌杆采用万向节或者柔性铰链连接；所述第二喂料杆和所述第二搅拌杆采用万向节或者柔性铰链连接。

进一步的，所述第一搅拌杆上的搅拌叶片沿轴线方向螺旋排布，并且所述第一搅拌杆上的搅拌叶片的大小尺寸由第二端部向第一端部逐渐变小；所述第二搅拌杆上的搅拌叶片沿轴线方向螺旋排布，并且所述第二搅拌杆上的搅拌叶片的大小尺寸由第四端部向第三端部逐渐变小。

进一步的，每一搅拌叶片左右两侧相对第一搅拌杆的轴线或者第二搅拌杆的轴线倾斜一定角度。

进一步的，所述搅拌腔于第二端部和第四端部的连线中点处设有加料口。

进一步的，所述输送装置包括依次连接的第一过滤机构、稳压装置、以及第二过滤机构，所述第一过滤机构的进料口与所述双螺杆挤出机的出料口连接，所述第二过滤机构的出料口与模具的进料口连接。

进一步的，所述第一过滤机构包括相连接的第一过滤器和第一计量泵；所述第二过滤机构包括相连接的第二过滤器和第二计量泵。

进一步的，所述挤出装置为单螺杆挤出机。

采用上述结构后，本发明的工作流程如下：将碳酸钙粉料和塑料粒子分别放进储料仓并落至搅拌装置内，碳酸钙粉料和塑料粒子通过搅拌装置进行充分搅拌混合形成原料。将原料输送至喂料装置内，通过喂料装置向双螺杆挤出机进行定量喂料。双螺杆挤出机内设有两个密炼挤出螺杆，所述密炼挤出螺杆具有密炼段以及挤出段，原料输送至双螺杆挤出机后，先通过密炼段对原料进行充分的一次高温剪切、搅拌加工，然后再通过挤出段对原料进行二次高温加工，之后将成料挤出至输送装置进行二次过滤并输送至模具进行薄膜成型。

与现有技术相比，有益效果在于：

其一：本发明将传统的二次加工成型改进为采用双螺杆挤出机一次加工成型，减少了生产线的设备台数，节约占地面积，同时大大降低了设备能耗，节省生产成本。

其二，所述双螺杆挤出机在成型腔内设有密炼挤出螺杆，所述密炼挤出螺杆具有密炼段以及挤出段，原料在成型腔内通过密炼段充分密炼后直接由挤出段进行二次高温挤出成型，无需更换加工设备，避免原料在运输、更换设备过程中发生材料损耗，节省生产成本。

其三，所述搅拌装置可将碳酸钙粉料和塑料粒子充分搅拌混合为原料，因此生产时无需去原料厂购买混合好的原料，降低了运输成本。同时，原料即备即用，减少原料受到的潮气，提高原料质量，继而提高合成膜的生产质量。

其四，所述输送装置具有第一过滤机构和第二过滤机构，可对成料进行充分过滤，提高成料质量，同时输送装置内还设有稳压装置，可维持成型模具入料口处的压力稳定，进一步提高合成膜的成型质量。

附图说明

图1为本发明的简易流程图。

图2为双螺杆挤出机的内部结构局部剖视图。

图3为双螺杆挤出机另一种实施例的螺杆结构立体图。

图4为送料装置另一种实施例的内部结构示意图。

图中：

送料装置-1；搅拌装置-11；搅拌杆-111；第一搅拌杆-1111；

第二搅拌杆-1112；搅拌叶片-112；喂料装置-12；储料仓-13；

中间仓-14；搅拌腔-15；喂料腔-16；第一喂料杆-161；

第二喂料杆-162；万向节-163；双螺杆挤出机-2；成型腔-21；

密炼腔-211；挤出腔-212；密炼挤出螺杆-22；密炼段-221；

挤出段-222；螺杆单体段-223；内花键-224；外花键-225；

输送装置-3；第一过滤器-311；第一计量泵-312；

第二过滤器-331；第二计量泵-332；稳压装置-32；

第一密炼挤出螺杆-4；第一电机-41；第一密炼段-42；

第一挤出段-43；第一齿轮-44；第二密炼挤出螺杆-5；

第二电机-51；第二密炼段-52；连接轴-521；第二挤出段-53；

第二齿轮-54；成型模具-6。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1-4所示，一种合成膜生产线，其中，包括输送原料的送料装置1，对原料进行密炼挤出的双螺杆挤出机2，以及过滤和输送成料的输送装置3，双螺杆挤出机2的进料口与所送料装置1的出料口连接，双螺杆挤出机2的出料口与输送装置3的进料口连接。

采用上述结构后，送料装置1将原料输送至双螺杆挤出机2内，双螺杆挤出机2对原料同时进行密炼成型以及挤出成型，之后再将加工好的成料通过输送装置3输送至成型模具6进行薄膜成型。与现有技术相比，本发明将传统的二次加工成型改进为采用双螺杆挤出机2一次加工成型，减少了生产线的设备台数，节约占地面积，同时大大降低了设备能耗，节省生产成本。

优选的，双螺杆挤出机2具有成型腔21，成型腔21内设有两个沿成型腔21长度方向水平设置的密炼挤出螺杆22，成型腔21包括密炼腔211以及挤出腔212，密炼挤出螺杆22包括处于密炼腔211内部的密炼段221，以及处于挤出腔212内部的挤出段222。

采用上述结构后，原料在成型腔21内通过密炼段221充分密炼后直接由挤出段222进行二次高温挤出成型，无需更换加工设备，避免原料在运输、更换设备过程中发生材料损耗，节省生产成本。

优选的，密炼挤出螺杆22包括多个依次连接的螺杆单体段223，采用上述结构后，螺杆单体段223上可设置对原料进行剪切密炼的密炼螺纹，或者设置对原料进行挤出成型的挤出螺纹，原料加工时，不同配比的原料需要的密炼时长和挤出时长各不相同，因此可将螺杆单体段223相互拼接成，形成不同长度的密炼段221以及挤出段222，以调节密炼挤出螺杆22的密炼时长和挤出时长，使得密炼挤出螺杆22应用范围更广，适用性更强。

优选的，螺杆单体段223之间可拆装连接。

更优选的，螺杆单体段223之间采用花键连接，螺杆单体段223的一侧端面设有内花键224且另一侧端面设有外花键225，此结构使得螺杆单体段223的拆卸更加方便，并且各个螺杆单体段223之间的对中性更好，导向性更强。

在密炼加工时，两个密炼挤出螺杆22需要同时针方向转动，使得两个密炼挤出螺杆22的密炼段221在相交处相互反向转动，增强密炼螺纹的剪切力和剪切强度，从而提高对原料的剪切和密炼效果。而在挤出加工时，要避免剪切强度太强，阻力过大，导致挤出腔212内的温度过高，耗能且低效，影响挤出效果，因此需要两个密炼挤出螺杆22的挤出段222按不同时针方向转动，在两个螺杆相交处是同向运动的，大大降低相互阻力，减小挤出段222的剪切力。为了解决此问题，作为本发明的另一种实施例，密炼挤出螺杆22分为第一密炼挤出螺杆4和第二密炼挤出螺杆5，第一密炼挤出螺杆4包括第一电机41、第一密炼段42以及第一挤出段43，第一电机41驱动第一密炼段42转动，第一密炼段42与第一挤出段43固定连接，并且第一密炼段42与第一挤出段43之间设有第一齿轮44；第二密炼挤出螺杆5包括第二电机51、第二密炼段52以及第二挤出段53，第二电机51驱动第二密炼段52转动，第二密炼段52与第二挤出段53转动连接，并且第二挤出段53设有与第一齿轮44转动啮合的第二齿轮54。

采用上述结构后，加工时，第一电机41和第二电机51分别驱动第一密炼段42和第二密炼段52同时做顺时针方向转动，第一密炼段42转动带动第一齿轮44和第一挤出段43做顺时针方向转动，第一齿轮44与第二齿轮54啮合，使得第二齿轮54做逆时针方向转动并且带动第二挤出段53做逆时针方向转动。这样一来，第一密炼段42和第二密炼段52同时做同方向转动，增大了密炼段221的剪切力，提高剪切和密炼效果，同时，第一挤出段43和第二挤出段53做反方向转动，减少剪切力，防止挤出段222温度过高而印象挤出效果。

更优选的，第二密炼段52具有沿轴线方向向外凸起的连接轴521，第二挤出段53具有连接孔，连接轴521***连接孔内转动连接。此结构增强了第二密炼段52和第二挤出段53的同轴度与连接强度，同时能够保证第二密炼段52与第二挤出段53在工作时相互反方向转动。

优选的，送料装置1包括相连接的搅拌装置11以及喂料装置12，喂料装置12的出料口与双螺杆挤出机2的进料口连接。采用上述结构，加工前可先将合成原料所需的碳酸钙粉料和塑料粒子加入搅拌装置11中，通过搅拌装置11充分混合搅拌合成原料，再将原料通过喂料装置12稳定输送至双螺杆挤出机2内。

与现有技术相比，本发明设有送料装置1，因此生产时无需去原料厂购买混合好的原料，降低了运输成本。同时，原料即备即用，减少原料受到的潮气，提高原料质量，继而提高合成膜的生产质量。

优选的，搅拌装置11内部设有搅拌杆111，搅拌杆111上环设有多个搅拌叶片112，搅拌叶片112可对原料进行充分搅动，提高搅拌效果。

优选的，搅拌叶片112环绕搅拌杆111的轴线方向螺旋排布，此结构使得搅拌杆111在搅拌叶片112的同时，能够将沿搅拌杆111的轴线方向输送，防止搅拌装置11的内腔堵塞。

优选的，搅拌装置11具有两个相互平行设置的搅拌杆111，此结构通过两个搅拌杆111上的搅拌叶片112相互搅动，使得原料搅拌更加充分均匀，提高搅拌效果和搅拌效率。

优选的，搅拌装置11的上端设有储存材料的储料仓13，储粮仓可用于放置碳酸钙粉料和塑料粒子，防止原材料受潮。搅拌装置11的下端设有中间仓14，中间仓14与喂料装置12连接，中间仓14用于存放搅拌好的原料，并将原料缓慢落入喂料装置12中，防止喂料装置12内部发生堵塞。

优选的，作为本发明的一种实施例，喂料装置12为单螺杆挤出机，采用单螺杆挤出机能够维持喂料压力稳定，并且能够进准定量喂料。

在搅拌原料的过程中，由于搅拌装置11需要通过料管或者中间仓14才能将原料送至喂料装置12内，这样就导致许多原料堆积在料管或者中间仓14内，造成浪费原料的现象，并且单螺杆挤出机喂料速率有限，从而限制了生产效率。为了能够节约原料成本，提高生产效率，作为本发明的另一种实施例，搅拌装置11和喂料装置12一体结合，送料装置1具有连通的搅拌腔15和喂料腔16，搅拌腔15内设有水平设置的第一搅拌杆1111和第二搅拌杆1112，喂料腔16内设有水平设置的第一喂料杆161和第二喂料杆162，第一搅拌杆1111和第一喂料杆161连接，第二搅拌杆1112和第二喂料杆162连接。第一搅拌杆1111具有与第一喂料杆161连接的第一端部以及与电机连接的第二端部，第一搅拌杆1111由第一端部向第二端部方向逐渐向外侧倾斜；第二搅拌杆1112具有与第二喂料杆162连接的第三端部以及与电机连接的第四端部，第二搅拌杆1112由第三端部向第四端部方向逐渐向外侧倾斜。采用上述结构后，第一搅拌杆1111和第二搅拌杆1112在水平面上呈“八”字型排布，使得搅拌腔15内越靠近第二端部和第三端部处的容积就越大，原料堆积的就越松散，方便搅拌叶片112翻搅原料，使得原料搅拌效果更好，混合更加均匀。而搅拌腔15内越靠近第一端部和第三端部处的容积越小，原料堆积更加紧实，方便搅拌叶片112更好的喂料腔16输送原料。

采用上述结构后，将碳酸钙粉料和塑料粒子加入搅拌腔15内，通过第一搅拌杆1111和第二搅拌杆1112对其进行充分搅拌混合后，直接输送至喂料腔16内，再由第一喂料杆161和第二喂料杆162同时输送。如此一来，原料经过混合后无需通过管道输送，可直接进入喂料腔16内输送至双螺杆挤出机2，避免原料浪费现象，同时，采用第一喂料杆161和第二喂料杆162同时喂料，大大加快了喂料速率，继而提高生产效率。

更优选的，为了能够保障搅拌杆和喂料杆之间的扭矩力能够平稳传递，第一喂料杆161和第一搅拌杆1111采用万向节163或者柔性铰链连接，第二喂料杆162和第二搅拌杆1112采用万向节163或者柔性铰链连接。

更优选的，第一搅拌杆1111上的搅拌叶片112的大小尺寸由第二端部向第一端部逐渐变小，第二搅拌杆1112上的搅拌叶片112的大小尺寸由第四端部向第三端部逐渐变小。采用此结构，使得搅拌腔15内的粉料都能够被搅拌叶片112翻搅，增强搅拌效果。同时由于搅拌腔15内的原料在第一端部和第三端部位置堆积较为紧实，搅拌叶片112越小，越能够降低扭矩力，防止搅拌叶片112断裂。

更优选的，每一搅拌叶片112左右两侧相对搅拌杆111倾斜一定角度，此结构方便搅拌叶片112将搅拌腔15内的原料输送至喂料腔内16，具有更好的导流的作用。

更优选的，搅拌腔15靠近第二端部和第四端部位置具有更大的容积，能够容积更多原料，同时原料堆积较为松散，不会发生堵塞现象。因此，搅拌腔15在第二端部和第四端部的连线中点处设有加料口，使得原来进入搅拌腔15后能够拥有更好的搅拌效果。

优选的，输送装置3包括依次连接的第一过滤机构、稳压装置32、以及第二过滤机构，第一过滤机构的进料口与双螺杆挤出机2的出料口连接，第二过滤机构的出料口与成型模具6的进料口连接。

采用上述结构后，输送装置3具有第一过滤机构和第二过滤机构，可对成料进行充分过滤，提高成料质量，同时输送装置3内还设有稳压装置32，可维持成型模具6入料口处的压力稳定，进一步提高合成膜的成型质量。

优选的，第一过滤机构包括相连接的第一过滤器311和第一计量泵312，第一计量泵312能够严格控制对稳压装置32的原料输送量，避免原料流量太大，导致稳压装置32的料斗发生原料溢出，或者稳压装置32内部发生原料堵塞现象。第二过滤机构包括相连接的第二过滤器331和第二计量泵332，第二计量泵332能够严格控制对稳压装置32的原料输送量，提高成膜质量。

优选的，稳压装置32为单螺杆挤出机，输送更加稳定，并且单螺杆挤出机具有更好的压力维稳效果。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种合成膜生产线，其特征在于，包括输送原料的送料装置，对原料进行密炼挤出的双螺杆挤出机，以及过滤和输送成料的输送装置；所述双螺杆挤出机的进料口与所送料装置的出料口连接，所述双螺杆挤出机的出料口与所述输送装置的进料口连接。

2.如权利要求1所述的一种合成膜生产线，其特征在于，所述双螺杆挤出机具有成型腔，所述成型腔内设有两个沿成型腔长度方向水平设置的密炼挤出螺杆；所述成型腔包括密炼腔以及挤出腔；所述密炼挤出螺杆包括处于密炼腔内部的密炼段，以及处于挤出腔内部的挤出段。

3.如权利要求2所述的一种合成膜生产线，其特征在于，所述密炼挤出螺杆包括多个依次连接的螺杆单体段。

4.如权利要求3所述的一种合成膜生产线，其特征在于，所述螺杆单体段之间可拆装连接。

5.如权利要求4所述的一种合成膜生产线，其特征在于，所述螺杆单体段之间采用花键连接，所述螺杆单体段的一侧端面设有内花键且另一侧端面设有外花键。

6.如权利要求2-5中任意一项权利要求所述的一种合成膜生产线，其特征在于，所述密炼挤出螺杆分为第一密炼挤出螺杆和第二密炼挤出螺杆，第一密炼挤出螺杆包括第一电机、第一密炼段以及第一挤出段，所述第一电机驱动所述第一密炼段转动，所述第一密炼段与所述第一挤出段固定连接，并且所述第一密炼段与所述第一挤出段之间设有第一齿轮；所述第二密炼挤出螺杆包括第二电机、第二密炼段以及第二挤出段，所述第二电机驱动所述第二密炼段转动，所述第二密炼段与所述第二挤出段转动连接，并且所述第二挤出段设有与所述第一齿轮转动啮合的第二齿轮。

7.如权利要求6所述的一种合成膜生产线，其特征在于，所述第二密炼段具有沿轴线方向向外凸起的连接轴，所述第二挤出段具有连接孔，所述连接轴***连接孔内转动连接。

8.如权利要求1所述的一种合成膜生产线，其特征在于，所述送料装置包括相连接的搅拌装置以及喂料装置，所述喂料装置的出料口与双螺杆挤出机的进料口连接。

9.如权利要求8所述的一种合成膜生产线，其特征在于，所述搅拌装置内部设有搅拌杆，所述搅拌杆上环设有多个搅拌叶片。

10.如权利要求9所述的一种合成膜生产线，其特征在于，所述搅拌叶片环绕搅拌杆的轴线方向螺旋排布。

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