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一种微型双螺杆挤出机
专利名称：一种微型双螺杆挤出机，申请号：CN201922468917.5，授权公告号：CN211868574U，2020年11月正式获得国家实用新型专利授权，专利权人为南京科锐挤出机械有限公司。在高分子新材料研发工作当中，实验室小试、配方筛选、新材料预研是必不可少的环节，科研机构、企业研发部门经常需要对各类改性配方、特种高分子、热敏材料、长纤维复合材料以及部分特种含能物料开展小规模试验。传统中大型双螺杆挤出机设备体积庞大，投料量要求高，单次实验需要消耗大量原料，原料成本高，调试周期长，并不适合少量样品的配方摸索；市面上部分微型挤出设备存在结构零散、机筒螺杆拆装复杂、清理困难、整机集成度低的问题，做完一种配方之后，清理换料耗费大量时间，严重影响研发实验效率。南京科锐挤出机械有限公司针对科研实验场景的现实痛点，研发这款微型双螺杆挤出机专利，整机结构高度紧凑，机筒、螺杆、机头拆装简易便捷，投料量小，能够很好的满足实验室小规模配方实验、新材料探索、工艺验证的使用需求，为材料研发提供高效可靠的小型化挤出试验装备。
传统挤出设备应用于实验室小试场景存在诸多明显短板。常规工业化双螺杆挤出机设备体型大，占地空间多，对实验室场地要求高，单次实验需要几百克甚至数公斤原料，很多新型研发材料产量稀少、价格昂贵，很难满足大投料量要求，造成物料大量浪费。市面上普通微型挤出设备很多零部件为分体式设计，各组件零散布置，管线杂乱，集成度差；机筒与螺杆拆装步骤繁琐，需要专用工具，多个螺栓逐一拆卸，螺杆抽出、机筒内部清理耗时漫长。科研实验需要频繁切换配方，不同物料之间容易发生交叉污染，清理不干净就会对下一组实验数据造成干扰。部分小型挤出设备温控、扭矩、压力监测功能简化，工艺参数采集不全，实验数据可追溯性差，无法为后续中试放大提供完整有效的参考依据。同时部分微型设备机头模头固定结构复杂，更换模头、切换造粒方式操作繁琐，很难快速切换拉条、水下造粒等不同成型工艺。本专利立足于研发端的使用习惯，对整机布局、机筒装配结构、螺杆拆装机构、模头快装结构进行一体化优化设计，在保障双螺杆混炼核心功能不变的前提下压缩整机体积，简化拆装流程，降低单次实验物料消耗量，兼顾混炼性能、参数采集能力与快速换料清理能力，适配实验室小规模试验场景。
该专利微型双螺杆挤出机主要由紧凑型机架、小型驱动传动单元、剖分式机筒组件、双螺杆混炼元件、快拆机头模头组件、小型进料机构、多段温控模块、压力温度在线检测单元以及集成式控制系统组成。整机采用高度集成化紧凑布局，大幅缩小设备整体外形尺寸，设备占地小，可以直接放置在实验台面上使用，无需专门大型设备基础，适配普通实验室的安装条件。机筒采用便于开启拆卸的装配结构，无需大量拆卸连接螺栓，就可以快速打开机筒，直接取出整套双螺杆组件，方便操作人员直观观察螺杆磨损状态、物料混炼情况；实验结束之后能够快速对螺杆、机筒内腔进行擦拭、吹扫清理，最大程度减少不同配方之间物料残留，规避交叉污染，极大缩短配方切换的等待时间。机头模头采用快装定位结构，拆装简单，能够快速更换不同规格模头，灵活对接拉条切粒、小型水下切粒等不同后处理设备，满足多种成型工艺试验需求。设备虽然体型微型，但保留多段独立温控、机筒内部温度压力实时采集功能，可以完整记录混炼过程的工艺数据，扭矩、温度、压力参数实时显示存储，为配方评价、后续工艺放大提供真实有效的实验依据。进料机构适配粉体、颗粒、少量纤维物料，单次实验投料量小，极大节约昂贵实验原料，适合配方筛选、新材料小试、工艺条件摸索。
该微型双螺杆挤出机专利技术可以与公司多款专利设备形成配套，既可以用于普通改性塑料、长纤维复合材料的配方小试，也可以配合特种物料预处理装置，完成热敏、高能类特种高分子材料的实验室工艺探索，为后续中试、工业化大设备确定工艺参数。高校实验室、企业研发部门可以利用该设备快速对比不同螺杆组合、不同温度、不同转速条件下的物料混炼效果，高效完成大量配方筛选工作。设备的机械加工、装配调试、温控精度校验、螺杆拆装循环测试全部纳入ISO9001:2015质量管理体系，保障设备反复拆装之后定位精度不变，温控、压力检测稳定可靠，兼顾小型设备的便捷性与实验数据的准确性。
作为南京科锐挤出机械有限公司实验装备板块的核心实用新型专利，本专利补齐了从实验室微型小试、中试机型到大型工业化生产线的装备链条，和公司三螺杆挤出设备、LFT长纤维装备、军工特种混炼挤出装备、各类切粒辅机专利技术互为补充，实现材料研发全流程设备覆盖。结合企业机电成套设备电气控制系统生产备案、粉尘处理负压输送辅机环保生产备案、CE欧盟安全认证、出口产品检验备案等全套合规资质，该微型双螺杆挤出设备主要面向高校、科研院所、新材料企业研发部门。南京科锐挤出机械有限公司兼顾工业化大设备与实验室小试装备的研发，充分理解材料研发阶段原料少、配方切换频繁、需要频繁拆装清理的实际工况，以紧凑化、易拆装、小投料量的专利设计解决传统设备在实验室场景下的痛点，致力于为高分子及特种新材料研发领域客户，提供小试‑中试‑量产全系列成套挤出整体解决方案。
