Оборудование для измельчения полимерных материалов
Основные виды измельчения
В технологии переработки пластмасс к процессам измельчения прибегают в двух случаях:
а) измельчение полимерных материалов для их использования в специальных технологических процессах (напыление, на несение покрытий) или для их повторного использования (дробление отходов);
б) измельчение исходных компонентов композиционных материалов (наполнители, красители, твердые реагенты и др.).
Хрупкие материалы можно измельчать раздавливанием, ударом или срезом. Пластичные и эластичные материалы лучше измельчаются срезом и истиранием. В большинстве видов оборудования для измельчения эти процессы накладываются друг на друга.
Выбирая метод измельчения, необходимо руководствоваться величиной разрушающего напряжения при сжатии; по этому показателю все измельчаемые материалы делятся на три класса: с низкой (до 10 МПа), средней (от 10 до 50 МПа) и высокой (свыше 50 МПа) механической прочностью. Хрупкий или пластический характер разрушения материала определяет выбор метода измельчения: удар или срез.
В зависимости от размеров частиц исходного материала и готового продукта процессы измельчения подразделяются на пять групп: крупное, среднее, мелкое, тонкое, коллоидное.
В технологии переработки пластмасс встречаются все перечисленные группы. Крупное измельчение, как правило, связано с дроблением крупногабаритных отходов производства изделий методом термоформования, коллоидное — с получением порошкообразных полимеров, а также с подготовкой пигментов и красителей.
Ножевые дробилки
В современных подготовительных производствах наиболее широко используют режущие устройства с вращательным движением режущих элементов — ножевые дробилки, которые используют для резки заготовок полимерного материала, армирующих наполнителей и различных отходов.
В существующих дробилках применяют ряд различных способов резки, им соответствуют различные конструкции режущих органов и форма частиц получаемого материала. Так, возможна резка полос заданной ширины, при которой получают частицы кубической формы (или в виде удлиненных параллелепипедов). Размер частиц можно регулировать, изменяя число установленных на роторе ножей, скорость вращения ротора и скорость подачи материала. Применяется также резка на частицы неправильной формы.
Процесс резки можно начинать в одной точке, а затем распространять разрез на всю ширину полосы или выполнять резку сразу по всему фронту. В последнем случае приходится увеличивать мощность привода и чаще заменять ножи из-за более интенсивного их износа. Первый способ создает более мягкие условия работы, позволяя снизить мощность привода, уменьшить шум и количество пылевидных отходов.
Типичная ножевая дробилка («дайсер») для получения гранул кубической формы из листовых материалов (рис. 1) состоит из продольно-резательного устройства с дисковыми ножами 1 и 4, ножевого барабана 9, установленного в кожухе 8 на приводном валу 10. Подлежащий измельчению лист 2 проходит через направляющие 3 и поступает в продольно-резательное устройство, циркулярные ножи которого 1 и 4 режут лист в продольном направлении на полосы постоянной ширины. Верхний нож 4 укреплен на поджимаемой пружиной 5 подвижной опоре. ............
