阅读说明：本技术 用于石头纸连续密炼造粒机的异向平行双螺杆 (Incongruous parallel double screw for stone paper continuous banburying granulator ) 是由 贾中奇 任哲东 于 2020-05-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于石头纸连续密炼造粒机的异向平行双螺杆,包括两个间隔平行设置的螺杆一和螺杆二,螺杆一和螺杆二镜像对称在两者之间具有的中心线的两侧形成异向设置；螺杆一包括从左至右依次相邻同轴设置的安装段一、入料段一、第一段右旋密炼转子、右旋缓冲段和第二段右旋密炼转子；螺杆二包括从左至右依次相邻同轴设置的安装段二、入料段二、第一段左旋密炼转子、左旋缓冲段和第二段左旋密炼转子。本发明整体上实现了两次高挤压和低剪切作用,相比传统的平行双螺杆结构,可有效地降低剪切热以及因剪切过热而破坏原料分子链结构。(The invention relates to an incongruous parallel double screw for a stone paper continuous banburying granulator, which comprises a first screw and a second screw which are arranged in parallel at intervals, wherein the first screw and the second screw are arranged in opposite directions at two sides of a central line between the first screw and the second screw in a mirror symmetry manner; the screw rod I comprises a mounting section I, a feeding section I, a first section right-handed mixing rotor, a right-handed buffer section and a second section right-handed mixing rotor which are sequentially adjacent and coaxially arranged from left to right; the screw rod II comprises a mounting section II, a feeding section II, a first left-handed banburying rotor, a left-handed buffering section and a second left-handed banburying rotor which are sequentially adjacent and coaxially arranged from left to right. The invention realizes the functions of twice high extrusion and low shearing integrally, and can effectively reduce shearing heat and damage the molecular chain structure of the raw material due to shearing overheating compared with the traditional parallel double-screw structure.)

用于石头纸连续密炼造粒机的异向平行双螺杆

技术领域

本发明涉及石头纸生产制造领域，具体涉及一种用于石头纸连续密炼造粒机的异向平行双螺杆。

背景技术

环保石头纸简称石头纸，其是以高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯等为基材,采用高份额重质碳酸钙作为填充材料，添加部分加工助剂，经挤出吹塑成型再经二次吹张成型、涂布等工艺生产出的多种系列纸张产品。与传统的植物纤维造纸不同，业内也有部分人士认为，石头纸制造过程更接近塑料制作，具体而言，石头纸兼备传统植物纤维纸的基本性能以及塑料包装物所具有的核心性能。特别是在近年来节能减排和发展低碳经济的大背景下，伴随着环保观念的深入以及石头纸生产工艺的突破，石头纸的应用领域可以说越来越广泛，比如2010年两会期间，政协委员们领到的会议通知、日常表、便签纸等都是以碳酸钙为主要原料的低碳石头纸，还有2010年的上海世博会，世博会的地图介绍也是用的环保低碳石头纸，除此之外，石头纸也已逐步应用于一次性生活消耗用品、文化用纸、包装装饰用纸和特殊用纸。

据悉，石头纸的生产工艺主要有压延法、流延法和双向拉伸法，石头纸的生产设备也正朝自动化、高性能化和大型化方向发展。现有连续密炼造粒机最明显的特征是连续供料，其生产效率给予喂料速度，保证恒定供料，工作原理类似密炼机，即密闭的密炼室内部装一对转子，转子由密炼室外部的速比齿轮带动旋转，但像双螺杆一样连续进料出料，在实际应用中调查发现，有的密炼室内的转子仍然采用如授权公告号为CN2336946Y的《双螺杆造粒机》专利文献中所记载的平行双螺杆结构，即传统的平行双螺杆结构，但是结构过于单一造成密炼时间过长，带来温度高、剪切强度大的问题，导致原料分子链断裂比例大，生产出的石头纸性能差。

发明内容

本发明为解决现有连续密炼造粒机采用的传统平行双螺杆结构，造成温度高、剪切强度大，导致原料分子链断裂比例大的问题，提出了一种用于石头密炼造粒机的异向平行双螺杆，原料受到两次高挤压和低剪切作用，提供了好的剪切效果，保证了石头纸性能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于石头纸连续密炼造粒机的异向平行双螺杆，包括两个间隔平行设置的螺杆一和螺杆二，所述螺杆一和螺杆二镜像对称在两者之间具有的中心线的两侧形成异向设置；

所述螺杆一包括从左至右依次相邻同轴设置的安装段一、入料段一、第一段右旋密炼转子、右旋缓冲段和第二段右旋密炼转子；

所述螺杆二包括从左至右依次相邻同轴设置的安装段二、入料段二、第一段左旋密炼转子、左旋缓冲段和第二段左旋密炼转子。

进一步地，所述螺杆一的入料段一与螺杆二的入料段二为关于螺杆一和螺杆二的所述中心线镜像对称形成的异向设置，实现对经造粒机喂料口进入的石头纸配方原料向前输送的作用；

螺杆一的第一段右旋密炼转子与螺杆二的第一段左旋密炼转子为关于螺杆一和螺杆二的所述中心线镜像对称形成的异向设置，形成对石头纸配方原料的第一次高挤压和低剪切作用；

螺杆一的右旋缓冲段与螺杆二的左旋缓冲段为关于螺杆一和螺杆二的所述中心线镜像对称形成的异向设置，实现对经过第一次高挤压和低剪切作用的石头纸配方原料的压力释放；

螺杆一的第二段右旋密炼转子与螺杆二的第二段左旋密炼转子为关于螺杆一和螺杆二的所述中心线形成的异向设置，形成对石头纸配方原料的第二次高挤压和低剪切作用。

进一步地，所述螺杆一的入料段一的螺棱螺旋方向和右旋缓冲段的螺棱螺旋方向相同，螺杆二的入料段二的螺棱螺旋方向和左旋缓冲段的螺棱螺旋方向相同；

螺杆一的第一段右旋密炼转子具有至少两个沿周向向外凸出的凸棱一，第二段右旋密炼转子具有至少两个沿周向向外凸出的凸棱二；

螺杆二的第一段左旋密炼转子具有至少两个沿周向向外凸出的凸棱三，第二段左旋密炼转子具有至少两个沿周向向外凸出的凸棱四。

进一步地，所述螺杆一的第一段右旋密炼转子的凸棱一的起点和终点同在螺杆一的中心线上，第一段右旋密炼转子的凸棱一由起点朝向中部向外弯曲形变再由中部朝向终点向内弯曲形变形成具有扭曲的光滑曲面的侧面；

第二段右旋密炼转子的凸棱二的起点和终点同在螺杆一的中心线上，第二段右旋密炼转子的凸棱一由起点朝向中部向外弯曲形变再由中部朝向终点向内弯曲形变形成具有扭曲的光滑曲面的侧面；

螺杆二的第一段左旋密炼转子的起点和终点同在螺杆二的中心线上，第一段左旋密炼转子的凸棱三由起点朝向中部向外弯曲再由中部朝向终点向内弯曲形变形成具有扭曲的光滑曲面的侧面；

第二段左旋密炼转子的起点和终点同在螺杆二的中心线上，第二段左旋密炼转子的凸棱四由起点朝向中部向外弯曲再由中部朝向终点向内弯曲形变形成具有扭曲的光滑曲面的侧面。

进一步地，以挤出运动为正向，沿挤出运动的方向，所述螺杆一的第一段右旋密炼转子的凸棱一和第二段右旋密炼转子的凸棱二的起点至中部的弯曲形变均为向左弯曲；

螺杆二的第一段左旋密炼转子的凸棱三和第二段左旋密炼转子的凸棱四的起点至中部的弯曲形变均为向右弯曲。

进一步地，所述螺杆一的第一段右旋密炼转子的导程等于螺杆二的第一段左旋密炼转子的导程，螺杆二的第二段右旋密炼转子的导程等于螺杆二的第二段左旋密炼转子的导程；

第一段右旋密炼转子的导程小于第二段右旋密炼转子的导程。

进一步地，所述螺杆一沿其自身中心线的旋转方向和螺杆二沿其自身中心线的旋转方向均为一方相对另一方朝内转动的方向；

在螺杆一和螺杆二相对朝内转动的过程中，在同一剖面上，螺杆一的第一段右旋密炼转子的一个凸棱一为顶峰时，螺杆二的第一段左旋密炼转子的一个凸棱三为顶峰；在同另一个剖面上，螺杆一的第二段右旋密炼转子的一个凸棱二为顶峰时，螺杆二的第二段左旋密炼转子的一个凸棱四为顶峰。

进一步地，所述螺杆一的第一段右旋密炼转子的凸棱一或第二段右旋转子的凸棱二的顶峰与造粒机密炼室内壁之间的距离不大于入料段一或右旋缓冲段的顶峰与造粒机密炼室内壁之间的距离；

螺杆二的第一段左旋密炼转子的凸棱三或第二段左旋密炼转子的凸棱四的顶峰与造粒机内壁之间的距离不大于入料段二或左旋缓冲段的顶峰与造粒机密炼室内壁之间的距离。

进一步地，所述螺杆一的安装段一和螺杆二的安装段二的底径均由其一端向另一端呈三阶阶梯式增大；

安装段一的所述一端为安装段一的伸出至造粒机密炼室外部并与密炼室外部速比齿轮传动连接的一端，安装段一的所述另一端为安装段一的与螺杆一的入料段一相接的一端；

安装段二的所述一端为安装段二的伸出至造粒机密炼室外部并与密炼室外部速比齿轮传动连接的一端，安装段二的所述另一端为安装段二的与螺杆二的入料段二相接的一端。

进一步地，还包括与螺杆一的第二段右旋密炼转子相接的连接段一和与螺杆二的第二段左旋密炼转子相接的连接段二，螺杆一的所述连接段一和螺杆二的所述连接段二的底径均由其一端向另一端呈两阶阶梯式减小；

连接段一的所述一端为连接段一的与螺杆一的第二段右旋密炼转子相接的一端，连接段一的所述另一端为螺杆一的终端；连接段二的所述一端为连接段二的与螺杆二的第二段左旋密炼转子相接的一端，连接段二的所述另一端为螺杆二的终端；

沿连接段一的所述另一端中心开设有深入至螺杆一内部的中心冷却水道一，沿连接段二的中心开设有深入至螺杆二内部的中心冷却水道二，所述中心冷却水道一和中心冷却水道二为阶梯孔；

中心冷却水道一的小径段从螺杆一的连接段一延伸至靠近安装段一的所述另一端，中心冷却水道二的小径段从螺杆二的连接段二延伸至靠近安装段二的所述另一端；

连接段一的所述另一端端面上沿中心冷却水道一的大径段中心环设有至少两个螺纹孔一，连接段二的所述另一端端面上沿中心冷却水道二的大径段中心环设有至少两个螺纹孔二。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明采用组合的第一段右旋密炼转子和第一段左旋密炼转子以及组合的第二段右旋密炼转子和第二段左旋密炼转子，整体上将左旋密炼转子、右旋密炼转子和缓冲段有效地排列组合形成异向平行双螺杆，原料受到两次高挤压和低剪切作用，达到良好的分散混合和分布混合，相比传统的平行双螺杆结构，有利于原料的输送、混炼和研磨，并可有效地降低剪切热以及因剪切过热而破坏原料分子链结构，提供了好的剪切效果，且包覆性好、填充量高，对生产的石头纸品质优有很大的提高；同时增设有中心冷却水道，有效保证密炼过程中原料不会产生过热降解。

附图说明

图1是本发明用于石头纸连续密炼造粒机的异向平行双螺杆的结构示意图。

附图中标号为：1为安装段一，2为安装段二，3为入料段一，4为入料段二，5为第一段右旋密炼转子，6为第一段左旋密炼转子，7为右旋缓冲段，8为左旋缓冲段，9为第二段右旋密炼转子，10为第二段左旋密炼转子，11为连接段一，12为连接段二，13为中心冷却水道一，14为中心冷却水道二，15为螺纹孔一，16为螺纹孔二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种用于石头纸连续密炼造粒机的异向平行双螺杆，包括两个间隔平行设置的螺杆一和螺杆二，所述螺杆一和螺杆二镜像对称在两者之间具有的中心线的两侧形成异向设置；所述螺杆一包括从左至右依次相邻同轴设置的安装段一1、入料段一3、第一段右旋密炼转子5、右旋缓冲段7和第二段右旋密炼转子9；所述螺杆二包括从左至右依次相邻同轴设置的安装段二2、入料段二4、第一段左旋密炼转子6、左旋缓冲段8和第二段左旋密炼转子10。

具体地，所述螺杆一的入料段一3与螺杆二的入料段二4为关于螺杆一和螺杆二的所述中心线镜像对称形成的异向设置，实现对经造粒机喂料口进入的石头纸配方原料向前输送的作用；螺杆一的第一段右旋密炼转子5与螺杆二的第一段左旋密炼转子6为关于螺杆一和螺杆二的所述中心线镜像对称形成的异向设置，形成对石头纸配方原料的第一次高挤压和低剪切作用；螺杆一的右旋缓冲段7与螺杆二的左旋缓冲段8为关于螺杆一和螺杆二的所述中心线镜像对称形成的异向设置，实现对经过第一次高挤压和低剪切作用的石头纸配方原料的压力释放；螺杆一的第二段右旋密炼转子9与螺杆二的第二段左旋密炼转子10为关于螺杆一和螺杆二的所述中心线形成的异向设置，形成对石头纸配方原料的第二次高挤压和低剪切作用。

本发明中，所述螺杆一的入料段一3的螺棱螺旋方向和右旋缓冲段7的螺棱螺旋方向相同，螺杆二的入料段二4的螺棱螺旋方向和左旋缓冲段8的螺棱螺旋方向相同；螺杆一的第一段右旋密炼转子5具有至少两个沿周向向外凸出的凸棱一，第二段右旋密炼转子9具有至少两个沿周向向外凸出的凸棱二；螺杆二的第一段左旋密炼转子6具有至少两个沿周向向外凸出的凸棱三，第二段左旋密炼转子10具有至少两个沿周向向外凸出的凸棱四。

所述螺杆一的第一段右旋密炼转子5的凸棱一的起点和终点同在螺杆一的中心线上，第一段右旋密炼转子5的凸棱一由起点朝向中部向外弯曲形变再由中部朝向终点向内弯曲形变形成具有扭曲的光滑曲面的侧面；第二段右旋密炼转子9的凸棱二的起点和终点同在螺杆一的中心线上，第二段右旋密炼转子9的凸棱一由起点朝向中部向外弯曲形变再由中部朝向终点向内弯曲形变形成具有扭曲的光滑曲面的侧面；螺杆二的第一段左旋密炼转子6的起点和终点同在螺杆二的中心线上，第一段左旋密炼转子6的凸棱三由起点朝向中部向外弯曲再由中部朝向终点向内弯曲形变形成具有扭曲的光滑曲面的侧面；第二段左旋密炼转子10的起点和终点同在螺杆二的中心线上，第二段左旋密炼转子10的凸棱四由起点朝向中部向外弯曲再由中部朝向终点向内弯曲形变形成具有扭曲的光滑曲面的侧面。

需要说明的是，以挤出运动为正向，沿挤出运动的方向，所述螺杆一的第一段右旋密炼转子5的凸棱一和第二段右旋密炼转子9的凸棱二的起点至中部的弯曲形变均为向左弯曲；螺杆二的第一段左旋密炼转子6的凸棱三和第二段左旋密炼转子10的凸棱四的起点至中部的弯曲形变均为向右弯曲。

另外，所述螺杆一的第一段右旋密炼转子5的导程等于螺杆二的第一段左旋密炼转子6的导程，螺杆二的第二段右旋密炼转子9的导程等于螺杆二的第二段左旋密炼转子10的导程；第一段右旋密炼转子5的导程小于第二段右旋密炼转子9的导程。

所述螺杆一沿其自身中心线的旋转方向和螺杆二沿其自身中心线的旋转方向均为一方相对另一方朝内转动的方向；在螺杆一和螺杆二相对朝内转动的过程中，在同一剖面上，螺杆一的第一段右旋密炼转子5的一个凸棱一为顶峰时，螺杆二的第一段左旋密炼转子6的一个凸棱三为顶峰；在同另一个剖面上，螺杆一的第二段右旋密炼转子9的一个凸棱二为顶峰时，螺杆二的第二段左旋密炼转子10的一个凸棱四为顶峰。

所述螺杆一的第一段右旋密炼转子5的凸棱一或第二段右旋转子的凸棱二的顶峰与造粒机密炼室内壁之间的距离不大于入料段一3或右旋缓冲段7的顶峰与造粒机密炼室内壁之间的距离；螺杆二的第一段左旋密炼转子6的凸棱三或第二段左旋密炼转子10的凸棱四的顶峰与造粒机内壁之间的距离不大于入料段二4或左旋缓冲段8的顶峰与造粒机密炼室内壁之间的距离。

所述螺杆一的安装段一1和螺杆二的安装段二2的底径均由其一端向另一端呈三阶阶梯式增大；安装段一1的所述一端为安装段一1的伸出至造粒机密炼室外部并与密炼室外部速比齿轮传动连接的一端，安装段一1的所述另一端为安装段一1的与螺杆一的入料段一3相接的一端；安装段二2的所述一端为安装段二2的伸出至造粒机密炼室外部并与密炼室外部速比齿轮传动连接的一端，安装段二2的所述另一端为安装段二2的与螺杆二的入料段二4相接的一端。

本发明还包括与螺杆一的第二段右旋密炼转子9相接的连接段一11和与螺杆二的第二段左旋密炼转子10相接的连接段二12，螺杆一的所述连接段一11和螺杆二的所述连接段二12的底径均由其一端向另一端呈两阶阶梯式减小；连接段一11的所述一端为连接段一11的与螺杆一的第二段右旋密炼转子9相接的一端，连接段一11的所述另一端为螺杆一的终端；连接段二12的所述一端为连接段二12的与螺杆二的第二段左旋密炼转子10相接的一端，连接段二12的所述另一端为螺杆二的终端；沿连接段一11的所述另一端中心开设有深入至螺杆一内部的中心冷却水道一13，沿连接段二12的中心开设有深入至螺杆二内部的中心冷却水道二14，所述中心冷却水道一13和中心冷却水道二14为阶梯孔；中心冷却水道一13的小径段从螺杆一的连接段一11延伸至靠近安装段一1的所述另一端，中心冷却水道二14的小径段从螺杆二的连接段二12延伸至靠近安装段二2的所述另一端；连接段一11的所述另一端端面上沿中心冷却水道一13的大径段中心环设有至少两个螺纹孔一15，连接段二12的所述另一端端面上沿中心冷却水道二14的大径段中心环设有至少两个螺纹孔二16。

工作原理：原料经入料段一3和入料段二4形成的推进作用，不断输送至第一段右旋密炼转子5和第一段左旋密炼转子6处，第一段右旋密炼转子5的凸棱一和第一段左旋密炼转子6的凸棱三始终为两个顶峰相遇，因此，原料在此受到由第一段右旋密炼转子5和第一段左旋密炼转子6形成的异向旋转带来的高挤压和低剪切作用，有效的保持了石头纸高分子原料的长分子链，在少量加工助剂的作用下，使其进一步发生交联反应，形成支链和网状结构，充分包裹住大量的碳酸钙粉末，在仅用1.5%加工助剂的情况下，碳酸钙最大填充比例可达到85%，包覆性好、填充量高，本实施例中碳酸钙填充量为80.5%时，石头纸的生产效果最佳；

原料在受到第一次高挤压和低剪切作用后，根据工艺需要有一个压力释放的过程，让原料的熔融、混合、交联反应更为充分，此时在右旋缓冲段7和左旋缓冲段8处进行；

然后，物料进入第二段右旋密炼转子9和第二段左旋密炼转子10处，同样第二段右旋密炼转子9的凸棱二和第二段左旋密炼转子10的凸棱四始终为两个顶峰相遇，物料在此受到到第二次高挤压和低剪切作用，充分达到密炼的效果，并随着运动在第二段右旋密炼转子9和第二段左旋密炼转子10的末端形成窝状回流，将已经完成密炼的物料挤压出螺杆一和螺杆二，进入到下一道工序。

以上之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。