制而在该调距螺母820轴向上固定，所述调距螺杆840 —端套装于调距螺母820的螺孔内，另一端固定于辊筒轴承座上，带动辊筒100平动；所述手轮810与调距螺母820固定安装；所述张紧轮座860固定于机架410的一可前后移动的双U型孔上，并可沿U型孔前后移动调节其固定位置，所述张紧轮850固定于该张紧轮座860上，并且该张紧轮850与第一同步带轮230和第二同步带轮250共同套设于同步带240，通过沿U型孔前后调节张紧轮座860的位置调节同步带240的张紧程度。
[0057]可以通过转动手轮810带动调距螺母820旋转，由于调距螺母820转动而调距螺杆840直动，进而带动前辊的平动而产生调节辊筒间隙的作用。
[0058]在本实施例中，该设备还包括用于加热辊筒的电热棒和用于测量辊筒温度的红外传感器，所述电热棒设于辊筒内，所述红外传感器与辊筒保持预定距离。辊面的温度稳定控制在160_工作面上的温差不超过5°C。为了避免高频电场的影响，所述红外传感器为美国雷泰红外测温仪。
[0059]在本实施例中，电热棒安装于辊筒内，因此，既需要给位于辊筒内的电热棒供电，又需要给辊筒部分施加高频电场，在此基础上，本发明人通过将图9所示的滑环单体套装在图10所示的滑环单体座上，构成图11所示滑环单体组，再通过将三个这个样的滑环单体组配合在一起组装成为图12所示的滑环组，同时实现了对电热棒供热及施加高频电场的目的。
[0060]上述非极性聚合物的塑化设备的工作原理如下:
[0061]首先，将非极性聚合物材料置于进料斗420内，让材料由进料斗420的出口下落至辊筒100，而辊筒100在电机300和传动机构的带动下做相对回转运动，挤压辊筒间隙的材料，使该非极性聚合物在辊筒100对其产生的正应力作用下，在某些局部产生变形、裂痕、缺陷等，出现许多微界面，这些界面上由于分子链被扭曲、变形甚至错位、断裂而呈电极性。
[0062]与此同时，还利用电刷620和滑环610将高频电场引入辊筒100，对上述非极性聚合物施加高频电场，使所述呈电极性的聚合物分子在高频电场中发生振动，分子间相互碰撞、磨擦而产生热能，从而使该部分材料被高频介质加热熔融塑化，其他部分仍然处于固态，对该非极性聚合物进行类似于压塑性塑料的低温半固态加工。
[0063]并且，还通过扭矩传感器700检测扭矩的大小，实时检测该非极性聚合物的半熔融状态，根据扭矩的大小调节温度，正应力或电场频率，保证能够得到最佳的塑化效果。
[0064]随后，经过低温塑化加工的材料进入辊筒下方的出料部430，完成出料。
[0065]实施例2
[0066]一种非极性聚合物的塑化系统，如图13所示，包括:高频电场发生器910，数据采集系统920，电控柜930，和上述的实现非极性聚合物的塑化方法的设备；所述高频电场发生器910与所述电刷620电连接，所述数据采集系统920与所述扭矩传感器700电连接，所述高频电场发生器910、电机300和数据采集系统920均与所述电控柜930电连接。
[0067]上述塑化系统，采用了将高频电场与正应力协同作用的设备，并且利用高频电场发生器提供高频电场，利用数据采集系统采集扭矩传感器的扭矩，并利用电控柜控制整个系统的运行，具有自动化控制的优点。
[0068]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0069]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种非极性聚合物的塑化方法，其特征在于，包括以下步骤: 对非极性聚合物施加正应力，使该非极性聚合物局部产生变形、裂痕，出现微界面，该微界面上非极性聚合物的分子链被扭曲、变形、错位或断裂而呈电极性； 同时，对所述非极性聚合物施加高频电场，使所述呈电极性的聚合物分子在高频电场中发生振动，分子间相互碰撞、磨擦而产生热能，致使所述非极性聚合物被加热而熔融软化，进而产生塑化流动，进行塑化。
2.根据权利要求1所述的非极性聚合物的塑化方法，其特征在于，所述非极性聚合物为聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的至少一种。
3.根据权利要求1-2任一项所述的非极性聚合物的塑化方法，其特征在于，所述高频电场的频率至少为6MHz。
4.根据权利要求1-2任一项所述的非极性聚合物的塑化方法，其特征在于，所述正应力由相对回转的辊筒的辊压力产生，且所述辊筒辊压时的扭矩为15-80N.mo
5.一种实现权利要求1-4任一项所述的非极性聚合物的塑化方法的设备，包括:至少两个辊筒、传动机构、电机、机架、进料斗和出料部，所述电机输出轴通过传动机构传动至辊筒，所述至少两个辊筒平行放置且异向旋转，所述进料斗的出口设于辊筒上方；所述出料部的入口设于辊筒下方； 其特征在于，还包括陶瓷轴承、滑环和用于连接高频电场发生器的电刷，所述辊筒通过陶瓷轴承安装固定于机架上，所述滑环包覆于辊筒上，所述电刷与所述滑环相接触。
6.根据权利要求5所述的实现非极性聚合物的塑化方法的设备，其特征在于，所述传动机构包括依次传动的摆线针齿轮减速器、驱动轴、第一同步带轮、同步带和第二同步带轮，所述电机输出轴连接摆线针齿轮减速器，所述第二同步带轮带动辊筒转动，第二同步带轮由绝缘绝热材料制成。
7.根据权利要求6所述的实现非极性聚合物的塑化方法的设备，其特征在于，还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器检测经摆线针齿轮减速器放大的扭矩。
8.根据权利要求6所述的实现非极性聚合物的塑化方法的设备，其特征在于，还包括手轮、调距螺母、压盖、调距螺杆、张紧轮和张紧轮座，所述压盖固定于机架上，所述调距螺母受压盖的位置限制而在该调距螺母轴向上固定，所述调距螺杆一端套装于调距螺母的螺孔内，另一端固定于辊筒轴承座上，带动辊筒平动；所述手轮与螺母固定安装；所述张紧轮座固定于机架上，并可沿调距螺杆轴向调节其固定位置，所述张紧轮固定于该张紧轮座上，并且该张紧轮与第一同步带轮和第二同步带轮共同套设于同步带，通过调节张紧轮座的位置调节同步带的张紧程度。
9.根据权利要求5所述的实现非极性聚合物的塑化方法的设备，其特征在于，还包括用于加热辊筒的电热棒和用于测量辊筒温度的红外传感器，所述电热棒设于辊筒内，所述红外传感器与辊筒保持预定距离。
10.—种非极性聚合物的塑化系统，其特征在于，包括:高频电场发生器，数据采集系统，电控柜，和上述权利要求5-9任一项所述的实现非极性聚合物的塑化方法的设备；所述高频电场发生器与所述电刷电连接，所述数据采集系统与所述扭矩传感器电连接，所述高频电场发生器、电机和数据采集系统均与所述电控柜电连接。
【专利摘要】本发明涉及一种非极性聚合物的塑化方法及设备和系统，属于聚合物的塑化技术领域。该塑化方法为，对非极性聚合物施加正应力，使该非极性聚合物局部产生变形、裂痕，出现微界面，该微界面上非极性聚合物的分子链被扭曲、变形、错位或断裂而呈电极性；同时，对所述非极性聚合物施加高频电场，使所述呈电极性的聚合物分子在高频电场中发生振动，分子间相互碰撞、磨擦而产生热能，致使所述非极性聚合物被加热而熔融软化，进而产生塑化流动，进行塑化。从而实现了在低温条件下实现非极性聚合物的成型加工，并且，该低温塑化方法具有在成型过程中能够保持事先优化设计的材料微观结构状态的优点。
【IPC分类】B29B7-82, B29B7-28
【公开号】CN104827600
【申请号】CN201510234438
【发明人】张小明
【申请人】广东科学技术职业学院
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月8日