RU2173635C1

RU2173635C1 - Method and device for processing of polymeric material (modifications)

Info

Publication number: RU2173635C1
Application number: RU2000122140A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Балыбердин; В.Г. Никольский
Original assignee: Балыбердин Владимир Николаевич; Богомолов Павел Анатольевич; Журкин Евгений Сергеевич; Никольский Вадим Геннадиевич
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2001-09-20
Also published as: JP2004513803A; WO2002016100A1; KR20030041976A

Abstract

FIELD: processing of polymeric materials, for example, production of powder from polymeric materials reinforced by high-strength fibres and metal wire. SUBSTANCE: method consists in compression of the material and subsequent action of shearing stress in the presence of pressure. Compression is accomplished at a pressure of 0.7 to 100 MPa, and the subsequent action is accomplished by amplitude-modulated shearing stress at a frequency of 0.3 to 1000 Hz and modulation depth within 0.05 to 1 at the maximum values of shearing stress within 1 to 50 N/sq.mm, compression and subsequent action by amplitude-modulated shearing stress are accomplished at cooling. The device for processing of polymeric material has a cylindrical body provided with charging and discharge openings, accommodating a packing screw with helical flutes on the surface in the zone of packing, and a rotor is positioned in the zone of milling, made as a body of revolution and installed coaxially with the body inner surface with formation of an annular gap relative to it for rotation and in alignment with the packing screw. The device is provided with means for cooling the rotor and/or body in the zone of milling. Positioned in the milling zone is a shearing stress modulator located either between the packing screw and the rotor, or on the inner surface of the body. The shearing stress modulator located between the packing screw and the rotor is made as a low-height body made either in the form of an elliptic cylinder, whose axis is parallel with the cylinder generating line and passes through its center of gravity, coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a rectangular polyhedral prism whose axis is parallel with the ribs and passes through its center of gravity, coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a body of rotation made with longitudinal and/or inclined grooves on the lateral surface, whose axis of rotation coincides with the axis of rotation of the rotor. The first member of the modulator is installed for rotation and with formation of a ring-shaped slot relative to the surface of the second member of the modulator. The second member of the modulator is made as a low-height body in the form of a ring-shaped lug. Longitudinal and/or inclined grooves are made on the lug surface. The second member is installed with formation of a ring-shaped slot relative to the surface of the first member. The width of the ring-shaped slot in the narrow section makes up 10 to 90% with respect to the width of the annular gap. The body in the zone of packing and/or the packing screw are additionally provided with cooling means. Another modification of the device is claimed. EFFECT: enhanced capacity and reduced power consumption in production of powder from polymeric materials and polymeric waste, in particular, reinforced by high-strength fibres and metal wire, expanded sphere of processed materials and enhanced degree of separation of polymer from reinforcing elements. 22 cl, 8 dwg, 1 tbl

Description

Изобретения относятся к области переработки полимерных материалов, в частности к способам и устройствам для получения порошка из полимерных материалов, и могут быть использованы, например, для измельчения с последующей утилизацией полимерных материалов, армированных высокопрочными волокнами и металлической проволокой. The invention relates to the field of processing of polymeric materials, in particular to methods and devices for producing powder from polymeric materials, and can be used, for example, for grinding and subsequent disposal of polymeric materials reinforced with high-strength fibers and metal wire.

Известен способ переработки резинотехнических изделий, при котором на резинотехническое изделие, армированное металлом, осуществляют механическое воздействие, разрушающее материал изделия и отделяющее металлическую арматуру от резины. Это механическое воздействие осуществляют в газовой среде, содержащей 0,01-10% озона, а при приложении деформирующих резину нагрузок поддерживают уровень деформаций в резинотехническом изделии не менее 1% (Патент РФ N 2060882, B 29 B 17/02, опубл. 17.09.92). A known method of processing rubber products, in which a rubber product reinforced with metal, is subjected to mechanical action, destroying the material of the product and separating the metal reinforcement from rubber. This mechanical effect is carried out in a gaseous medium containing 0.01-10% ozone, and with the application of deforming rubber loads, the level of deformation in the rubber product is maintained at least 1% (RF Patent N 2060882, B 29 B 17/02, publ. 17.09. 92).

Однако из-за того, что переработка изделий осуществляется в озоносодержащей среде, получаемая этим способом резиновая крошка имеет окисленную поверхность, что существенно сужает область ее применения. В частности, полученные из такой крошки вторичные резиновые изделия подвержены быстрому старению: при хранении и эксплуатации основные параметры этих изделий ухудшаются в 3-10 раз быстрее, чем параметры изделий из первичной, неокисленной резины. However, due to the fact that the processing of products is carried out in an ozone-containing environment, rubber crumb obtained by this method has an oxidized surface, which significantly narrows the scope of its application. In particular, secondary rubber products obtained from such crumbs are subject to rapid aging: during storage and operation, the main parameters of these products deteriorate 3-10 times faster than the parameters of products from primary, non-oxidized rubber.

Известно устройство для переработки армированных металлокордом резинотехнических изделий, содержащее рабочую камеру и смонтированное в ней средство разрушения резинотехнических изделий, а также средство подачи в нее газовой среды, в качестве которого используется источник озоносодержащего газа (Патент РФ N 2060882, B 29 B 17/02, опубл. 17.09.92). A device for processing rubber-reinforced rubber products containing a working chamber and a means for destroying rubber products mounted therein, as well as a means for supplying a gas medium thereto, is used as a source of ozone-containing gas (RF Patent N 2060882, B 29 B 17/02, publ. 09/17/92).

Однако известное устройство не отличается высокой производительностью и характеризуется сложностью работы на нем, поскольку при его эксплуатации приходится использовать специальные средства защиты обслуживающего персонала от возможного выхода из рабочей камеры в окружающую среду озоносодержащего газа, обладающего очень высокой окислительной способностью. However, the known device does not have high performance and is characterized by the complexity of working on it, since during its operation it is necessary to use special means of protecting service personnel from the possible exit of an ozone-containing gas from the working chamber into the environment, which has a very high oxidizing ability.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ измельчения полимерного материала сдавливанием материала с последующим одновременным воздействием на него напряжения сдвига и давления, при этом измельчению подвергают вулканизат, отходы резины, в том числе резинотканевый материал, или синтетический каучук. Сдавливание проводят при 0,2-0,7 МПа, с последующим воздействием на сжатый материал напряжения сдвига 0,03-5,0 Н/мм² при давлении 0,2-50,0 МПа, причем сдавливание, воздействие напряжения сдвига и давления проводят при последовательном многократном нагреве до 200-100^oC и охлаждении до 100-30^oC в одно-двухшнековом экструдере. (А.С. СССР 1434663, МПК⁵ B 29 B 13/10, 17/00, B 02 C 19/22, опубл. 15.09.90).Closest to the proposed method is a method of grinding a polymer material by squeezing the material, followed by simultaneous exposure to shear stress and pressure, while grinding is subjected to vulcanizate, rubber waste, including rubber-fabric material, or synthetic rubber. Squeezing is carried out at 0.2-0.7 MPa, followed by the action of a shear stress of 0.03-5.0 N / mm ² on the compressed material at a pressure of 0.2-50.0 MPa, and squeezing, the effect of shear stress and pressure carried out with successive repeated heating to 200-100 ^o C and cooling to 100-30 ^o C in a single-twin screw extruder. (A.S. USSR 1434663, IPC ⁵ B 29 B 13/10, 17/00, B 02 C 19/22, publ. 15.09.90).

Однако при переработке известным способом отходов резин и резинотехнических изделий с синтетическим кордом требуются неоправданно высокие энергозатраты. Это связано с тем, что при переработке материалов в экструдерах максимальное напряжение сдвига реализуется в микроучастках, расположенных вблизи точек зацепления (касания) шнеков. Кроме того, круг измельчаемых этим способом материалов сужен за счет того, что способ не позволяет перерабатывать автопокрышки с металлокордом, так как попадание куска автопокрышки с металлокордом или стальной проволоки в микроучасток вблизи точек зацепления шнеков приводит к повреждению и разрушению шнеков. В результате, все предпринятые попытки переработать в экструдерах отходы автопокрышек, армированных металлокордом, не привели к отделению резины от корда и ее измельчению. Кроме того, последовательный многократный нагрев материала и его охлаждение приводят к снижению в соответствующее число раз производительности процесса и повышению энергозатрат (По нашим данным, при измельчении отходов резин и резиново-тканевых изделий по указанному способу удельные энергозатраты составляют не менее 0,5-0,7 кВт•ч/кг. Например, при измельчении изопреновой резины с текстильным кордом при ее двукратном нагреве - охлаждении в соответствии с примером 7 по А.С. СССР N 1434663 энергозатраты составляют 0,6 кВт•ч/кг). Кроме того, при измельчении известным способом некоторых полимерных материалов значение напряжения сдвига оказывается недостаточно высоким. Это также приводит к невысокой степени отделения резины от корда. В частности, переработка отходов авиашин даже при удельных затратах 1000-1500 кВт•ч/кг не приводит к разрушению резины и полному ее отделению от корда: до 50% резины остается в этом случае связанной с кордом и не может быть отделено от корда с помощью последующей сепарации. However, when processing waste rubber and rubber products with synthetic cord in a known manner, unreasonably high energy costs are required. This is due to the fact that during the processing of materials in extruders, the maximum shear stress is realized in microareas located near the engagement (tangent) points of the screws. In addition, the range of materials crushed by this method is narrowed due to the fact that the method does not allow to process tires with metal cord, since a piece of a tire with metal cord or steel wire falling into the microsection near the engagement points of the screws leads to damage and destruction of the screws. As a result, all attempts made to recycle tire tires reinforced with steel cord in extruders did not lead to the separation of rubber from the cord and its crushing. In addition, successive repeated heating of the material and its cooling lead to a decrease in the corresponding number of process productivity and increase energy consumption (According to our data, when grinding waste rubber and rubber-fabric products by the specified method, the specific energy consumption is not less than 0.5-0, 7 kW • h / kg. For example, when grinding isoprene rubber with textile cord when it is heated twice - cooling in accordance with example 7 according to AS USSR N 1434663, energy consumption is 0.6 kW • h / kg). In addition, when grinding certain polymer materials in a known manner, the shear stress is not high enough. This also leads to a low degree of separation of rubber from the cord. In particular, the recycling of aircraft tire waste even at unit costs of 1000-1500 kWh / kg does not lead to destruction of the rubber and its complete separation from the cord: up to 50% of the rubber in this case remains associated with the cord and cannot be separated from the cord with subsequent separation.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для получения порошка из полимерного материала, содержащее цилиндрический корпус с загрузочным и выгрузным отверстиями, внутри которого в зоне уплотнения расположен уплотняющий шнек, а в зоне измельчения - мелющий ротор. На поверхности уплотняющего шнека выполнены спиральные канавки, глубина которых постепенно уменьшается к выгрузному отверстию, а мелющий ротор установлен коаксиально, с образованием кольцевого зазора относительно внутренней поверхности корпуса, с возможностью вращения и соосно с уплотняющим шнеком. На поверхности уплотняющего шнека, на его конце, прилегающем к мелющему ротору, и/или на поверхности мелющего ротора, на его конце, прилегающем к уплотняющему шнеку, выполнена кольцевая проточка. Устройство снабжено средствами охлаждения мелющего ротора и/или корпуса в зоне измельчения (Патент РФ N 2057013, кл. B 29 B 17/00 от 07.02.94, опубл. 27.03.96). By technical essence, the closest to the proposed device is a device for producing powder from a polymeric material, containing a cylindrical body with loading and unloading holes, inside of which a sealing screw is located in the sealing zone, and a grinding rotor in the grinding zone. Spiral grooves are made on the surface of the sealing auger, the depth of which gradually decreases to the discharge opening, and the grinding rotor is mounted coaxially, with the formation of an annular gap relative to the inner surface of the housing, with the possibility of rotation and coaxially with the sealing auger. An annular groove is made on the surface of the sealing screw, at its end adjacent to the grinding rotor, and / or on the surface of the grinding rotor, at its end adjacent to the sealing screw. The device is equipped with cooling means for the grinding rotor and / or housing in the grinding zone (RF Patent N 2057013, CL B 29 B 17/00 of 02/07/94, publ. 03/27/96).

Известное устройство позволяет обеспечить переработку многих полимерных материалов, в частности резинотехнических изделий с металлическим кордом, однако их переработка в этом устройстве требует очень высоких удельных энергозатрат (более 1 кВт•ч/кг резины, армированной металлокордом). Причем даже при столь высоких энергозатратах получаются грубые порошки резины с высоким содержанием фракции, состоящей из крупных частиц размером 2-5 мм, и с малой удельной поверхностью. Такие порошки имеют ограниченную область повторного использования. Кроме того, в известном устройстве степень отделения резины от металлического корда оказывается недостаточной и составляет 90-92%, а в некоторых случаях и 80%. Это происходит вследствие того, что при энергозатратах менее 500-1000 кВт•ч/т в известном устройстве не удается создать воздействие на материал достаточно высоких напряжений сдвига. По этой же причине такие полимеры, как ламинированная бумага с малым содержанием полиэтилена низкой плотности, оболочка семян некоторых злаков - гречихи и других, а также композиты, армированные металлической проволокой или синтетическим кордом с высоким содержанием последнего, вообще не могут быть переработаны на известном устройстве. The known device allows for the processing of many polymeric materials, in particular rubber products with metal cord, however, their processing in this device requires very high specific energy consumption (more than 1 kW • h / kg of rubber reinforced with metal cord). Moreover, even with such a high energy consumption, coarse rubber powders are obtained with a high content of a fraction consisting of large particles 2-5 mm in size and with a small specific surface. Such powders have a limited reuse area. In addition, in the known device, the degree of separation of rubber from the metal cord is insufficient and is 90-92%, and in some cases 80%. This is due to the fact that when the energy consumption is less than 500-1000 kW • h / t in the known device, it is not possible to create an effect on the material of sufficiently high shear stresses. For the same reason, polymers such as laminated paper with a low content of low density polyethylene, the shell of the seeds of some cereals - buckwheat and others, as well as composites reinforced with metal wire or synthetic cord with a high content of the latter, cannot be processed at all on a known device.

Кроме того, в известном устройстве средствами охлаждения, расположенными только в зоне измельчения, не может быть обеспечено достаточно эффективное охлаждение перерабатываемого материала, что делает процесс измельчения нестабильным: во время работы колебания максимальной температуры измельчаемого материала в зоне измельчения достигают 10-20^oC. В результате значительная часть переработанного материала получается либо в виде стренгов, состоящих из большого числа слипшихся или сплавившихся мелких частиц, либо в виде отдельных крупных недоразмолотых частиц. При этом снижается производительность устройства и дополнительно увеличиваются суммарные энергозатраты.In addition, in the known device, cooling means located only in the grinding zone cannot provide sufficiently effective cooling of the processed material, which makes the grinding process unstable: during operation, fluctuations in the maximum temperature of the grinding material in the grinding zone reach 10-20 ^o C. As a result, a significant part of the processed material is obtained either in the form of strands, consisting of a large number of coalesced or fused small particles, or in the form of separate large dorazmolotyh particles. This reduces the performance of the device and further increase the total energy consumption.

Техническим результатом изобретений является разработка высокопроизводительного способа переработки полимерного материала при снижении энергоемкости процесса и расширении круга перерабатываемых изделий в условиях одновременного воздействия сжатия и напряжений сдвига, а также разработка устройства для реализации этого способа. The technical result of the inventions is the development of a high-performance method for processing polymer material while reducing the energy intensity of the process and expanding the range of processed products under the simultaneous effects of compression and shear stresses, as well as developing a device for implementing this method.

Технический результат достигается способом переработки полимерного материала, включающим сдавливание материала и последующее воздействие напряжением сдвига в присутствии давления. Согласно изобретению сдавливание осуществляют при давлении от 0,7 до 100 МПа, а воздействие осуществляют напряжением сдвига, модулированным по амплитуде с частотой от 0,3 до 1000 Гц и с глубиной модуляции от 0,05 до 1, при максимальных значениях напряжения сдвига от 1 до 50 Н/мм², причем сдавливание и последующее воздействие модулированным по амплитуде напряжением сдвига осуществляют при охлаждении.The technical result is achieved by a method of processing a polymer material, including squeezing the material and subsequent exposure to shear stress in the presence of pressure. According to the invention, the compression is carried out at a pressure of from 0.7 to 100 MPa, and the impact is carried out by shear stress modulated in amplitude with a frequency of from 0.3 to 1000 Hz and with a modulation depth of 0.05 to 1, with maximum values of shear stress from 1 up to 50 N / mm ² , and the compression and subsequent exposure to amplitude-modulated shear stress is carried out during cooling.

Технический результат достигается также устройством для переработки полимерного материала, содержащим цилиндрический корпус с загрузочным и выгрузным отверстиями, внутри которого в зоне уплотнения расположен уплотняющий шнек со спиральными канавками на поверхности, а в зоне измельчения расположен ротор, выполненный в виде тела вращения и установленный коаксиально с внутренней поверхностью корпуса, с образованием кольцевого зазора относительно нее, с возможностью вращения и соосно с уплотняющим шнеком. Устройство снабжено средствами охлаждения ротора и/или корпуса в зоне измельчения. Согласно изобретению устройство дополнительно снабжено модулятором напряжения сдвига, установленным между уплотняющим шнеком и ротором или на внутренней поверхности корпуса в зоне измельчения. The technical result is also achieved by a device for processing polymer material containing a cylindrical body with loading and unloading holes, inside of which a sealing screw with spiral grooves is located on the surface in the sealing zone, and in the grinding zone there is a rotor made in the form of a body of revolution and mounted coaxially with the inner the surface of the housing, with the formation of an annular gap relative to it, with the possibility of rotation and coaxially with the sealing screw. The device is equipped with cooling means for the rotor and / or housing in the grinding zone. According to the invention, the device is additionally equipped with a shear stress modulator installed between the sealing screw and rotor or on the inner surface of the housing in the grinding zone.

В устройстве модулятором напряжения сдвига является конструктивный элемент, с помощью которого осуществляется периодическое во времени изменение величины напряжения сдвига, прилагаемого к перерабатываемому материалу. Изменение величины напряжения сдвига во времени осуществляется с определенными параметрами: частота модуляции, максимальное значение напряжения сдвига и глубина модуляции. In the device, the shear stress modulator is a structural element, with the help of which a periodic change in the magnitude of the shear stress applied to the material being processed is carried out. Changing the magnitude of the shear stress in time is carried out with certain parameters: modulation frequency, the maximum value of the shear stress and the depth of modulation.

Модулятор напряжения сдвига, установленный между уплотняющим шнеком и ротором, выполнен в виде тела малой высоты в форме или эллиптического цилиндра, расположенного так, что его ось, параллельная образующей цилиндра и проходящая через его центр тяжести, совпадает с осью вращения ротора, или в форме прямой многогранной призмы, расположенной так, что ее ось, параллельная ребрам и проходящая через ее центр тяжести, совпадает с осью вращения ротора, или в форме тела вращения, на боковую поверхность которого нанесены продольные и/или наклонные пазы, расположенного так, что его ось вращения совпадает с осью вращения ротора. При этом модулятор напряжения сдвига установлен с образованием кольцеобразной щели относительно внутренней поверхности корпуса и с возможностью вращения. The shear stress modulator installed between the sealing auger and the rotor is made in the form of a body of small height in the form of or an elliptical cylinder located so that its axis parallel to the cylinder generatrix and passing through its center of gravity coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a straight line a multifaceted prism located so that its axis parallel to the ribs and passing through its center of gravity coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a body of revolution, on the lateral surface of which longitudinal and / or inclined grooves arranged so that its axis of rotation coincides with the axis of rotation of the rotor. In this case, the shear stress modulator is installed with the formation of an annular gap relative to the inner surface of the housing and can be rotated.

Модулятор напряжения сдвига, расположенный на внутренней поверхности корпуса, выполнен в виде тела малой высоты в форме кольцеобразного выступа, на поверхности которого нанесены продольные и/или наклонные пазы, и установлен с образованием кольцеобразной щели относительно поверхности ротора. The shear stress modulator located on the inner surface of the housing is made in the form of a body of small height in the form of an annular protrusion, on the surface of which longitudinal and / or inclined grooves are applied, and installed with the formation of an annular gap relative to the surface of the rotor.

При любом, указанном выше месте расположения модулятора напряжения сдвига ширина кольцеобразной щели в узком месте составляет 10-90% по отношению к ширине кольцевого зазора. For any location of the shear stress modulator indicated above, the width of the annular gap in the bottleneck is 10-90% with respect to the width of the annular gap.

Кроме того, корпус в зоне уплотнения и/или уплотняющий шнек дополнительно снабжены средствами охлаждения. In addition, the housing in the sealing zone and / or the sealing auger are additionally provided with cooling means.

Под шириной кольцеобразной щели в узком месте понимается наименьшая ширина кольцеобразной щели. The width of an annular gap in a narrow place refers to the smallest width of an annular gap.

При выполнении модулятора напряжения сдвига в виде тела малой высоты под этой высотой понимается протяженность тела вдоль оси ротора. When performing a shear stress modulator in the form of a body of small height, this height refers to the length of the body along the axis of the rotor.

Под телом малой высоты понимается тело такой высоты, что диаметр уплотняющего шнека превышает высоту этого тела как минимум в 2 раза. By a body of small height is meant a body of such height that the diameter of the sealing screw exceeds the height of this body by at least 2 times.

В частности, в устройстве отношение высоты модулятора напряжения сдвига к диаметру уплотняющего шнека может составлять (0,01-0,5):1. In particular, in the device, the ratio of the height of the shear stress modulator to the diameter of the sealing screw can be (0.01-0.5): 1.

В устройстве, в котором модулятор напряжения сдвига расположен между уплотняющим шнеком и ротором и имеет форму тела вращения, последнее может быть выполнено в виде диска или усеченного эллипсоида, а в устройстве, в котором модулятор напряжения сдвига имеет форму эллиптического цилиндра или прямой многогранной призмы, на боковую поверхность цилиндра или призмы могут быть нанесены продольные и/или наклонные пазы. In the device in which the shear stress modulator is located between the sealing screw and the rotor and has the shape of a body of revolution, the latter can be made in the form of a disk or a truncated ellipsoid, and in the device in which the shear stress modulator is in the form of an elliptical cylinder or a straight polyhedral prism, the lateral surface of the cylinder or prism may be marked with longitudinal and / or inclined grooves.

При выполнении модулятора напряжения сдвига в форме тела вращения под продольными пазами понимаются пазы, оси которых направлены вдоль оси вращения этого тела. При выполнении модулятора напряжения сдвига в форме эллиптического цилиндра под продольными пазами понимаются пазы, оси которых направлены вдоль оси, параллельной образующей и проходящей через центр тяжести цилиндра. При выполнении модулятора напряжения сдвига в форме прямой многогранной призмы под продольными пазами понимаются пазы, оси которых направлены вдоль оси, параллельной ребрам и проходящей через центр тяжести призмы. When performing a shear stress modulator in the form of a body of revolution, longitudinal grooves are understood as grooves whose axes are directed along the axis of rotation of this body. When performing a shear stress modulator in the form of an elliptical cylinder, longitudinal grooves are understood as grooves whose axes are directed along an axis parallel to the generatrix and passing through the center of gravity of the cylinder. When performing a shear stress modulator in the form of a direct multifaceted prism, longitudinal grooves mean grooves whose axes are directed along an axis parallel to the ribs and passing through the center of gravity of the prism.

Под наклонными пазами понимаются пазы, оси которых направлены под углом к указанным выше осям. Наклонные пазы могут быть выполнены с углом наклона 0,1-89^o и с глубиной, превышающей ширину кольцеобразной щели не более чем в 5 раз.By inclined grooves are meant grooves whose axes are directed at an angle to the axes indicated above. Inclined grooves can be made with an inclination angle of 0.1-89 ^o and with a depth exceeding the width of the annular gap by no more than 5 times.

Наряду с указанными выше наклонными пазами на боковой поверхности эллиптического цилиндра, тела вращения или прямой многогранной призмы могут быть выполнены дополнительные наклонные пазы, которые имеют величину угла наклона, отличную от угла наклона указанных выше наклонных пазов, и которые многократно пересекаются с ними. Along with the aforementioned inclined grooves, additional inclined grooves can be made on the side surface of the elliptical cylinder, the body of revolution, or a direct multifaceted prism, which have an angle of inclination different from the angle of inclination of the above inclined grooves, and which intersect with them many times.

В устройстве, в котором модулятор напряжения сдвига расположен между уплотняющим шнеком и ротором и имеет форму многогранной призмы, наружные ребра этой призмы могут быть выполнены, например, скругленными, а радиус скругления при этом может быть равен 0,3-5 мм. А при выполнении устройства с модулятором напряжения сдвига в форме эллиптического цилиндра размер малой оси поперечного сечения этого цилиндра может быть равен размеру диаметра ротора, а размер большей оси этого поперечного сечения может быть равен сумме размеров диаметра ротора и ширины кольцевого зазора. In a device in which a shear stress modulator is located between the sealing auger and the rotor and has the shape of a multifaceted prism, the outer ribs of this prism can be rounded, for example, and the radius of rounding can be 0.3-5 mm. And when performing a device with a shear stress modulator in the form of an elliptical cylinder, the size of the small axis of the cross section of this cylinder can be equal to the size of the diameter of the rotor, and the size of the larger axis of this cross section can be equal to the sum of the dimensions of the diameter of the rotor and the width of the annular gap.

В частности, модулятор напряжения сдвига может быть дополнительно снабжен средствами охлаждения. In particular, the shear stress modulator may be further provided with cooling means.

При выполнении модулятора напряжения сдвига на внутренней поверхности корпуса в форме кольцеобразного выступа, на поверхности которого нанесены продольные и/или наклонные пазы, под продольными пазами понимаются пазы, оси которых направлены вдоль корпуса, а под наклонными пазами понимаются пазы, оси которых направлены под углом к этой оси. Наклонные пазы могут быть выполнены с углом наклона 0,1-89^o и с глубиной, превышающей ширину кольцеобразной щели не более чем в 5 раз.When performing a shear stress modulator on the inner surface of the housing in the form of an annular protrusion, on the surface of which longitudinal and / or inclined grooves are applied, longitudinal grooves mean grooves whose axes are directed along the housing, and inclined grooves mean grooves whose axes are directed at an angle to this axis. Inclined grooves can be made with an inclination angle of 0.1-89 ^o and with a depth exceeding the width of the annular gap by no more than 5 times.

В частности, на боковой поверхности ротора могут быть расположены месильные штыри и/или пластины, или же на боковой поверхности ротора могут быть выполнены спиральные канавки, способствующие перемещению материала к выгрузному отверстию. In particular, kneading pins and / or plates may be located on the side surface of the rotor, or spiral grooves may be made on the side surface of the rotor to facilitate movement of the material to the discharge opening.

В устройстве с модулятором напряжения сдвига, размещенным между уплотняющим шнеком и ротором, модулятор может быть установлен с возможностью независимого или совместного вращения с ротором и/или с уплотняющим шнеком. In a device with a shear stress modulator located between the sealing auger and the rotor, the modulator can be installed with the possibility of independent or joint rotation with the rotor and / or with the sealing auger.

В частности, кольцеобразный выступ может быть выполнен с прямоугольным, треугольным или трапециевидным профилем. In particular, the annular protrusion can be made with a rectangular, triangular or trapezoidal profile.

Технический результат достигается также устройством для переработки полимерного материала, содержащим цилиндрический корпус с загрузочным и выгрузным отверстиями, внутри которого в зоне уплотнения расположен уплотняющий шнек со спиральными канавками на поверхности, а в зоне измельчения расположен ротор, выполненный в виде тела вращения и установленный коаксиально с внутренней поверхностью корпуса, с образованием кольцевого зазора относительно нее, с возможностью вращения и соосно с уплотняющим шнеком. Устройство снабжено средствами охлаждения ротора и/или корпуса в зоне измельчения. Согласно изобретению устройство дополнительно снабжено двухэлементным модулятором напряжения сдвига, установленным в зоне измельчения. Один элемент этого модулятора напряжения сдвига расположен между уплотняющим шнеком и ротором, а второй - на внутренней поверхности корпуса. Первый элемент модулятора напряжения сдвига выполнен в виде тела малой высоты в форме или эллиптического цилиндра, расположенного так, что его ось, параллельная образующей цилиндра и проходящая через его центр тяжести, совпадает с осью вращения ротора, или в форме прямой многогранной призмы, расположенной так, что ее ось, параллельная ребрам и проходящая через ее центр тяжести, совпадает с осью вращения ротора, или в форме тела вращения, на боковую поверхность которого нанесены продольные и/или наклонные пазы, расположенного так, что его ось вращения совпадает с осью вращения ротора. При этом первый элемент модулятора установлен с возможностью вращения и с образованием кольцеобразной щели относительно внутренней поверхности корпуса или поверхности второго элемента модулятора напряжения сдвига. Второй элемент модулятора напряжения сдвига выполнен в виде тела малой высоты в форме кольцеобразного выступа, на поверхности которого нанесены продольные и/или наклонные пазы, и установлен с образованием кольцеобразной щели относительно поверхности первого элемента модулятора напряжения сдвига. Ширина кольцеобразной щели в узком месте составляет 10-90% по отношению к ширине кольцевого зазора. Корпус устройства в зоне уплотнения и/или уплотняющий шнек дополнительно снабжены средствами охлаждения. The technical result is also achieved by a device for processing polymer material containing a cylindrical body with loading and unloading holes, inside of which a sealing screw with spiral grooves is located on the surface in the sealing zone, and in the grinding zone there is a rotor made in the form of a body of revolution and mounted coaxially with the inner the surface of the housing, with the formation of an annular gap relative to it, with the possibility of rotation and coaxially with the sealing screw. The device is equipped with cooling means for the rotor and / or housing in the grinding zone. According to the invention, the device is additionally equipped with a two-element shear stress modulator installed in the grinding zone. One element of this shear stress modulator is located between the sealing screw and rotor, and the second is located on the inner surface of the housing. The first element of the shear stress modulator is made in the form of a body of small height in the form of or an elliptical cylinder, located so that its axis parallel to the generatrix of the cylinder and passing through its center of gravity coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a direct multifaceted prism located so that its axis parallel to the ribs and passing through its center of gravity coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a body of revolution, on the lateral surface of which longitudinal and / or inclined grooves are applied, located so that it s rotation coincides with the axis of rotation of the rotor. In this case, the first modulator element is mounted rotatably and with the formation of an annular gap relative to the inner surface of the housing or the surface of the second element of the shear stress modulator. The second element of the shear stress modulator is made in the form of a body of small height in the form of an annular protrusion, on the surface of which longitudinal and / or inclined grooves are applied, and is installed with the formation of an annular gap relative to the surface of the first element of the shear stress modulator. The width of the annular gap in the bottleneck is 10-90% with respect to the width of the annular gap. The device casing in the sealing zone and / or the sealing auger are additionally equipped with cooling means.

При выполнении элемента модулятора напряжения сдвига в виде тела малой высоты под этой высотой понимается протяженность тела вдоль оси ротора (или что тоже самое, вдоль оси устройства). When performing the element of the modulator of shear stress in the form of a body of small height, this height refers to the length of the body along the axis of the rotor (or, what is the same, along the axis of the device).

Под телом малой высоты понимается тело такой высоты, что диаметр уплотняющего шнека превышает его высоту как минимум в 2 раза. By a body of small height is meant a body of such height that the diameter of the sealing screw exceeds its height by at least 2 times.

В частности, в устройстве второй элемент модулятора напряжения сдвига может быть расположен или непосредственно над поверхностью первого элемента модулятора напряжения сдвига, или частично над поверхностью первого элемента модулятора напряжения сдвига, а частично над поверхностью ротора. Под расположением второго элемента модулятора напряжения сдвига над поверхностью первого элемента модулятора понимается такое расположение, что центр тяжести второго элемента модулятора напряжения сдвига находится на плоскости, перпендикулярной оси ротора и проходящей через центр тяжести первого элемента модулятора напряжения сдвига. Под расположением второго элемента модулятора напряжения сдвига частично над поверхностью первого элемента модулятора напряжения сдвига, а частично над поверхностью ротора, понимается такое расположение второго элемента модулятора напряжения сдвига, при котором его центр тяжести смещен от указанной выше плоскости в сторону выгрузного отверстия на расстояние, не большее чем сумма полувысот тел первого и второго элементов модулятора напряжения сдвига. Например, упомянутое выше смещение может составлять величину, равную (0,1-1) суммы полувысот тел первого и второго элементов модулятора напряжения сдвига. In particular, in the device, the second element of the shear stress modulator can be located either directly above the surface of the first element of the shear stress modulator, or partially above the surface of the first element of the shear stress modulator, and partially above the surface of the rotor. The location of the second element of the shear stress modulator above the surface of the first element of the modulator is understood to mean that the center of gravity of the second element of the shear stress modulator is on a plane perpendicular to the axis of the rotor and passing through the center of gravity of the first element of the shear stress modulator. By the arrangement of the second element of the shear stress modulator partly above the surface of the first element of the shear stress modulator, and partly above the surface of the rotor, we mean the arrangement of the second element of the shear stress modulator, in which its center of gravity is offset from the above-mentioned plane towards the discharge opening by a distance of not more than the sum of half the bodies of the first and second elements of the shear stress modulator. For example, the displacement mentioned above may be equal to (0.1-1) the sum of half-bodies of the first and second elements of the shear stress modulator.

Под шириной кольцеобразной щели в узком месте понимается наименьшее расстояние от поверхности первого элемента модулятора напряжения сдвига до внутренней поверхности второго элемента модулятора напряжения сдвига. The width of an annular gap in a bottleneck refers to the smallest distance from the surface of the first element of the shear stress modulator to the inner surface of the second element of the shear modulator.

В частности, в устройстве отношение суммы полувысот элементов модулятора напряжения сдвига к диаметру уплотняющего шнека может составлять (0,01-0,5): 1. In particular, in the device, the ratio of the sum of half hundred elements of the shear stress modulator to the diameter of the sealing screw can be (0.01-0.5): 1.

Если первый элемент модулятора напряжения сдвига имеет форму тела вращения, последнее может быть выполнено, например, в виде диска или усеченного эллипсоида. If the first element of the shear stress modulator has the shape of a body of revolution, the latter can be performed, for example, in the form of a disk or a truncated ellipsoid.

В случае, если первый элемент модулятора напряжения сдвига имеет форму эллиптического цилиндра или прямой многогранной призмы, то на боковую поверхность цилиндра или призмы могут быть нанесены продольные и/или наклонные пазы. If the first element of the shear stress modulator is in the form of an elliptical cylinder or a straight multifaceted prism, longitudinal and / or inclined grooves can be applied to the side surface of the cylinder or prism.

При выполнении первого элемента модулятора напряжения сдвига в форме тела вращения под продольными пазами понимаются пазы, оси которых направлены вдоль оси вращения этого тела. При выполнении первого элемента модулятора напряжения сдвига в форме эллиптического цилиндра под продольными пазами понимаются пазы, оси которых направлены вдоль оси, параллельной образующей и проходящей через центр тяжести цилиндра. При выполнении первого элемента модулятора напряжения сдвига в форме прямой многогранной призмы под продольными пазами понимаются пазы, оси которых направлены вдоль оси, параллельной ребрам и проходящей через центр тяжести призмы. When performing the first element of the shear stress modulator in the form of a body of revolution, longitudinal grooves are understood as grooves whose axes are directed along the axis of rotation of this body. When performing the first element of the shear stress modulator in the form of an elliptical cylinder, longitudinal grooves are understood as grooves whose axes are directed along an axis parallel to the generatrix and passing through the center of gravity of the cylinder. When performing the first element of the shear stress modulator in the form of a direct multifaceted prism, longitudinal grooves are understood as grooves whose axes are directed along an axis parallel to the ribs and passing through the center of gravity of the prism.

В устройстве, в котором первый элемент модулятора напряжения сдвига имеет форму многогранной призмы, наружные ребра этой призмы могут быть выполнены, в частности, скругленными, а радиус скругления при этом может быть равен 0,3-5 мм. In a device in which the first element of the shear stress modulator has the shape of a multifaceted prism, the outer ribs of this prism can be made, in particular, rounded, and the radius of rounding can be equal to 0.3-5 mm

В частности, в устройстве, в котором первый элемент модулятора напряжения сдвига выполнен в форме эллиптического цилиндра, размер малой оси поперечного сечения этого цилиндра может быть равен размеру диаметра ротора, а размер большей оси этого поперечного сечения может быть равен сумме размеров диаметра ротора и ширины кольцевого зазора. In particular, in a device in which the first element of the shear stress modulator is in the form of an elliptical cylinder, the size of the small axis of the cross section of this cylinder can be equal to the size of the diameter of the rotor, and the size of the larger axis of this cross section can be equal to the sum of the sizes of the diameter of the rotor and the width of the ring clearance.

В частности, первый и/или второй элементы модулятора напряжения сдвига могут быть дополнительно снабжены средствами охлаждения. In particular, the first and / or second elements of the shear stress modulator may be further provided with cooling means.

В частности, кольцеобразный выступ может быть выполнен с прямоугольным или трапециевидным профилем. In particular, the annular protrusion can be made with a rectangular or trapezoidal profile.

Выполнение модулятора напряжения сдвига (или первого элемента модулятора - в другом варианте выполнения устройства) в форме эллиптического цилиндра предпочтительно при переработке отходов автопокрышек, армированных только синтетическим кордом. В случае переработки и измельчения отработанных шин, армированных и металлическим и синтетическим кордом, целесообразно выполнение модулятора напряжения сдвига (или первого элемента модулятора) в форме тела вращения, на боковую поверхность которого нанесены продольные и/или наклонные пазы. Выполнение модулятора напряжения сдвига (или первого элемента модулятора в другом случае выполнения устройства) в форме прямой многогранной призмы предпочтительно для переработки отходов резинотехнических изделий с очень высоким содержанием синтетического корда, а также отходов резиновых приводных ремней. The implementation of the shear stress modulator (or the first modulator element in another embodiment of the device) in the form of an elliptical cylinder is preferable in the processing of tire waste reinforced only with synthetic cord. In the case of processing and grinding of used tires reinforced with both metal and synthetic cord, it is advisable to perform a shear stress modulator (or the first modulator element) in the form of a body of revolution, on the lateral surface of which longitudinal and / or inclined grooves are applied. The implementation of the shear stress modulator (or the first modulator element in another embodiment of the device) in the form of a direct multifaceted prism is preferable for processing waste rubber products with a very high content of synthetic cord, as well as waste rubber drive belts.

Варьирование ширины кольцеобразной щели в узком месте позволяет в несколько раз увеличить напряжение сдвига в этой щели по сравнению с напряжением сдвига в кольцевом зазоре и тем самым создает условия для наиболее эффективного разрушения полимерного материала и его отделения от армирующих элементов, для снижения удельных энергозатрат на переработку и для повышения производительности устройства. Varying the width of the annular gap in a narrow place allows several times to increase the shear stress in this gap compared to the shear stress in the annular gap and thereby creates the conditions for the most effective destruction of the polymer material and its separation from the reinforcing elements, to reduce specific energy costs for processing and to improve device performance.

Варьирование отношения высоты модулятора напряжения сдвига (или первого элемента модулятора в другом варианте выполнения) к диаметру уплотняющего шнека в пределах (0,01-0,25):1 позволяет влиять на средний размер и форму получаемых частиц полимеров, а также частиц синтетического и металлокорда. Varying the ratio of the height of the shear stress modulator (or the first modulator element in another embodiment) to the diameter of the sealing screw in the range (0.01-0.25): 1 allows you to affect the average size and shape of the resulting polymer particles, as well as synthetic and metal cord particles .

Выполнение устройства для переработки полимерного материала в одном из описанных выше вариантов создает условия для осуществления сдавливания материала при охлаждении и последующего воздействия модулированным по амплитуде напряжением сдвига в присутствии давления и при охлаждении. The implementation of the device for processing polymer material in one of the above options creates the conditions for the compression of the material during cooling and subsequent exposure to amplitude-modulated shear stress in the presence of pressure and during cooling.

Таким образом, при переработке полимерного материала предлагаемым способом воздействие на материал модулированным по амплитуде напряжением сдвига при давлении и охлаждении облегчает начало разрушения предварительно сдавленного материала, которое реализуется в момент возникновения максимальных значений напряжения сдвига. В результате воздействия указанных факторов разрушение протекает достаточно эффективно и приводит к образованию высокодисперсного порошка, содержащего мелкие полимерные частицы и, в частном случае, фрагменты разрушенных армирующих волокон и проволоки. Характерно, что под воздействием модулированного по амплитуде напряжения сдвига происходит быстрое разрушение крученых нитей синтетического корда на мононити толщиной всего 0,01-0,1 мм, то есть быстрое превращение синтетического корда в пух. Thus, in the processing of polymer material by the proposed method, the impact on the material with amplitude-modulated shear stress at pressure and cooling facilitates the onset of fracture of the pre-compressed material, which occurs when the maximum values of shear stress occur. As a result of the influence of these factors, the destruction proceeds quite efficiently and leads to the formation of a finely divided powder containing fine polymer particles and, in the particular case, fragments of the destroyed reinforcing fibers and wire. It is characteristic that under the influence of shear stress modulated by amplitude, the twisted strands of the synthetic cord are rapidly destroyed on monofilament with a thickness of only 0.01-0.1 mm, that is, the rapid conversion of the synthetic cord into fluff.

Сравнение заявляемых технических решений с ближайшими аналогами позволяет утверждать о соответствии заявляемых технических решений критерию "новизна", а отсутствие в известных аналогах отличительных признаков заявляемых способа и устройств свидетельствует о соответствии заявляемых технических решений критерию "изобретательский уровень". A comparison of the claimed technical solutions with the closest analogs allows us to confirm the compliance of the claimed technical solutions with the criterion of "novelty", and the absence of distinctive features of the claimed method and devices in the known analogues indicates the conformity of the claimed technical solutions with the criterion of "inventive step".

Проведенные испытания предлагаемых способа и устройств подтверждают возможность их широкого промышленного применения. Tests of the proposed method and devices confirm the possibility of their wide industrial application.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства (в разрезе), в котором модулятор напряжения сдвига установлен между уплотняющим шнеком и ротором и выполнен в форме прямой многогранной призмы. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed device (in section), in which the shear stress modulator is installed between the sealing screw and rotor and is made in the form of a direct multifaceted prism.

На фиг. 2 представлена схема предлагаемого устройства (в разрезе), в котором модулятор напряжения сдвига установлен на внутренней поверхности корпуса. In FIG. 2 shows a diagram of the proposed device (in section), in which the shear stress modulator is installed on the inner surface of the housing.

На фиг. 3 представлена схема предлагаемого устройства (в разрезе) с двухэлементным модулятором напряжения сдвига, в котором первый его элемент установлен между уплотняющим шнеком и ротором, а второй - на внутренней поверхности корпуса над поверхностью первого элемента. In FIG. 3 shows a diagram of the proposed device (in section) with a two-element shear stress modulator, in which its first element is installed between the sealing screw and rotor, and the second is on the inner surface of the housing above the surface of the first element.

На фиг. 4 представлена схема предлагаемого устройства (в разрезе) с двухэлементным модулятором напряжения сдвига, в котором первый его элемент установлен между уплотняющим шнеком и ротором, а второй - на внутренней поверхности корпуса частично над поверхностью первого элемента модулятора напряжения сдвига и частично над поверхностью ротора. In FIG. 4 shows a diagram of the proposed device (in section) with a two-element shear stress modulator, in which its first element is installed between the sealing screw and rotor, and the second on the inner surface of the housing partially above the surface of the first element of the shear stress modulator and partially above the rotor surface.

На фиг. 5 представлены различные формы выполнения модулятора напряжения сдвига (в сечении, перпендикулярном оси модулятора, совпадающей с осью вращения ротора):
а), б), в) - модуляторы напряжения сдвига (или его первые элементы), установленные между уплотняющим шнеком и ротором и выполненные в форме тела вращения с продольными пазами на боковой поверхности, в форме эллиптического цилиндра и в форме прямой многогранной призмы, соответственно;
г) - модулятор напряжения сдвига, установленный на внутренней поверхности корпуса (или второй элемент модулятора напряжения сдвига).In FIG. 5 shows various forms of execution of a shear stress modulator (in a section perpendicular to the axis of the modulator, coinciding with the axis of rotation of the rotor):
a), b), c) - shear stress modulators (or its first elements) installed between the sealing screw and rotor and made in the form of a body of revolution with longitudinal grooves on the side surface, in the form of an elliptical cylinder and in the form of a direct polyhedral prism, respectively ;
d) a shear stress modulator installed on the inner surface of the housing (or a second element of a shear stress modulator).

Устройство для переработки полимерного материала, изображенное на фиг. 1, содержит корпус 1 с загрузочным отверстием 2 и выгрузным отверстием 3. Внутри корпуса 1 в зоне 4 уплотнения расположен уплотняющий шнек 5 со спиральными канавками на поверхности, а в зоне 6 измельчения расположены модулятор 7 напряжения сдвига и ротор 8. Модулятор 7 напряжения сдвига выполнен в виде прямой многогранной призмы и установлен с образованием кольцеобразной щели 9 относительно внутренней поверхности корпуса, а ротор 8 установлен с образованием кольцевого зазора 10 относительно внутренней поверхности корпуса. При этом уплотняющий шнек 5 и ротор 8 установлены соосно, а ось, параллельная ребрам и проходящая через центр тяжести прямой многогранной призмы, совпадает с осью вращения ротора. Устройство снабжено средствами 11 охлаждения корпуса в зонах уплотнения и измельчения, а также средством 12 охлаждения уплотняющего шнека, средством 13 охлаждения модулятора напряжения сдвига и средством 14 охлаждения ротора. The polymer material processing apparatus shown in FIG. 1, comprises a housing 1 with a loading hole 2 and an unloading hole 3. Inside the housing 1 in the sealing zone 4 there is a sealing screw 5 with spiral grooves on the surface, and in the grinding zone 6 there are a shear stress modulator 7 and a rotor 8. A shear stress modulator 7 is made in the form of a direct multifaceted prism and is installed with the formation of an annular gap 9 relative to the inner surface of the housing, and the rotor 8 is installed with the formation of an annular gap 10 relative to the inner surface of the housing. In this case, the sealing screw 5 and rotor 8 are mounted coaxially, and the axis parallel to the ribs and passing through the center of gravity of the direct multifaceted prism coincides with the axis of rotation of the rotor. The device is equipped with means 11 for cooling the housing in the areas of compaction and grinding, as well as means 12 for cooling the sealing screw, means 13 for cooling the shear stress modulator and means for cooling the rotor 14.

Устройство для переработки полимерного материала, изображенное на фиг. 2, содержит корпус 1 с загрузочным отверстием 2 и выгрузным отверстием 3. Внутри корпуса 1 в зоне 4 уплотнения расположен уплотняющий шнек 5 со спиральными канавками на поверхности, а в зоне 6 измельчения расположен ротор 8, установленный с образованием кольцевого зазора 10 относительно внутренней поверхности корпуса и соосно с уплотняющим шнеком 5. В зоне измельчения 6 на внутренней поверхности корпуса расположен модулятор 15 напряжения сдвига, выполненный в форме кольцеобразного выступа, на поверхности которого нанесены продольные пазы. Между модулятором 15 напряжения сдвига и поверхностью ротора 8 образована кольцеобразная щель 9. Устройство снабжено средствами 11 охлаждения корпуса в зонах уплотнения и измельчения, а также средством 12 охлаждения уплотняющего шнека и средством 14 охлаждения ротора. The polymer material processing apparatus shown in FIG. 2, comprises a housing 1 with a loading hole 2 and an unloading hole 3. Inside the housing 1 in the sealing zone 4 there is a sealing screw 5 with spiral grooves on the surface, and in the grinding zone 6 there is a rotor 8 mounted to form an annular gap 10 relative to the inner surface of the housing and coaxially with the sealing screw 5. In the grinding zone 6 on the inner surface of the housing is a shear stress modulator 15, made in the form of an annular protrusion, on the surface of which longitudinal grooves are applied. An annular gap 9 is formed between the shear stress modulator 15 and the surface of the rotor 8. The device is equipped with means 11 for cooling the housing in the sealing and grinding zones, as well as means 12 for cooling the sealing screw and means 14 for cooling the rotor.

Устройство для переработки полимерного материала, изображенное на фиг. 3, содержит корпус 1 с загрузочным отверстием 2 и выгрузным отверстием 3. Внутри корпуса 1 в зоне 4 уплотнения расположен уплотняющий шнек 5 со спиральными канавками на поверхности, а в зоне 6 измельчения расположены первый элемент 16 модулятора напряжения сдвига, выполненный в форме эллиптического цилиндра, и ротор 8. Также в зоне измельчения 6 на внутренней поверхности корпуса над поверхностью первого элемента 16 модулятора расположен второй элемент 17 модулятора напряжения сдвига, выполненный в форме кольцеобразного выступа, на поверхности которого нанесены продольные пазы. Между первым и вторым элементами (16 и 17 соответственно) модулятора напряжения сдвига образована кольцеобразная щель 9. Ротор 8 установлен с образованием кольцевого зазора 10 относительно внутренней поверхности корпуса. Уплотняющий шнек 5 и ротор 8 установлены соосно, а ось эллиптического цилиндра, параллельная образующей цилиндра и проходящая через его центр тяжести, совпадает с осью вращения ротора. Устройство снабжено средствами 11 охлаждения корпуса в зонах уплотнения и измельчения, а также средством 12 охлаждения уплотняющего шнека, средством 13 охлаждения первого элемента модулятора напряжения сдвига и средством 14 охлаждения ротора. The polymer material processing apparatus shown in FIG. 3, comprises a housing 1 with a loading hole 2 and an unloading hole 3. Inside the housing 1 in the sealing zone 4 there is a sealing screw 5 with spiral grooves on the surface, and in the grinding zone 6 there is a first shear modulator element 16 made in the form of an elliptical cylinder, and rotor 8. Also in the grinding zone 6 on the inner surface of the housing above the surface of the first modulator element 16, there is a second shear stress modulator element 17, made in the form of an annular protrusion, on the surface torogo marked longitudinal grooves. An annular gap 9 is formed between the first and second elements (16 and 17, respectively) of the shear stress modulator. The rotor 8 is mounted to form an annular gap 10 relative to the inner surface of the housing. The sealing screw 5 and rotor 8 are mounted coaxially, and the axis of the elliptical cylinder parallel to the cylinder generatrix and passing through its center of gravity coincides with the axis of rotation of the rotor. The device is equipped with means 11 for cooling the housing in the areas of compaction and grinding, as well as means 12 for cooling the sealing screw, means 13 for cooling the first element of the shear stress modulator, and means 14 for cooling the rotor.

Устройство для переработки полимерного материала, изображенное на фиг. 4, содержит корпус 1 с загрузочным отверстием 2 и выгрузным отверстием 3. Внутри корпуса 1 в зоне 4 уплотнения расположен уплотняющий шнек 5 со спиральными канавками на поверхности, а в зоне 6 измельчения расположены первый элемент 16 модулятора напряжения сдвига, который выполнен в форме диска, на боковую поверхность которого нанесены продольные пазы, и ротор 8. Кроме того, в зоне измельчения 6 на внутренней поверхности корпуса расположен второй элемент 17 модулятора напряжения сдвига, выполненный в форме кольцеобразного выступа, на поверхности которого нанесены продольные пазы. При этом второй элемент 17 модулятора напряжения сдвига расположен частично над поверхностью первого элемента и частично над поверхностью ротора. Первый элемент 16 модулятора напряжения сдвига и второй элемент 17 модулятора напряжения сдвига установлены с образованием кольцеобразной щели 9 между ними, а ротор 8 установлен с образованием кольцевого зазора 10 относительно внутренней поверхности корпуса. Уплотняющий шнек 5 и ротор 8 установлены соосно, а ось вращения первого элемента 16 модулятора напряжения сдвига совпадает с осью вращения ротора. Устройство снабжено средствами 11 охлаждения корпуса в зонах уплотнения и измельчения, а также средством 12 охлаждения уплотняющего шнека, средством 13 охлаждения первого элемента модулятора напряжения сдвига и средством 14 охлаждения ротора. The polymer material processing apparatus shown in FIG. 4, comprises a housing 1 with a loading hole 2 and a discharge opening 3. Inside the housing 1 in the sealing zone 4 there is a sealing screw 5 with spiral grooves on the surface, and in the grinding zone 6 there is a first shear stress modulator element 16, which is made in the form of a disk, on the side surface of which longitudinal grooves are applied, and the rotor 8. In addition, in the grinding zone 6 on the inner surface of the housing there is a second element 17 of the shear stress modulator, made in the form of an annular protrusion, on the surface which applied longitudinal grooves. In this case, the second element 17 of the shear stress modulator is located partially above the surface of the first element and partially above the surface of the rotor. The first element 16 of the shear stress modulator and the second element 17 of the shear stress modulator are installed to form an annular gap 9 between them, and the rotor 8 is installed to form an annular gap 10 relative to the inner surface of the housing. The sealing screw 5 and rotor 8 are mounted coaxially, and the axis of rotation of the first element 16 of the shear stress modulator coincides with the axis of rotation of the rotor. The device is equipped with means 11 for cooling the housing in the areas of compaction and grinding, as well as means 12 for cooling the sealing screw, means 13 for cooling the first element of the shear stress modulator, and means 14 for cooling the rotor.

Устройство для переработки полимерного материала, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом. The polymer material processing apparatus shown in FIG. 1, works as follows.

В загрузочное отверстие 2 корпуса 1 равномерно засыпают предназначенный для измельчения материал в виде кусков автомобильной шины, армированной синтетическим и металлокордом, со средним размером кусков 30х30х20 мм. Попадая в зону уплотнения 4, материал захватывается спиральными канавками уплотняющего шнека 5 и, подвергаясь постепенному сжатию при охлаждении, транспортируется к модулятору 7 напряжения сдвига. Охлаждение устройства осуществляется путем подачи хладагента в средства 11 охлаждения корпуса и в средства 12 охлаждения уплотняющего шнека, средства 13 охлаждения модулятора напряжения сдвига и средства 14 охлаждения ротора. Непосредственно перед модулятором 7 напряжения сдвига, а также в кольцеобразной щели 9 между модулятором 7 напряжения сдвига и внутренней поверхностью корпуса 1 образуется плотный слой перерабатываемого материала. Воздействие на этот слой модулированного по амплитуде напряжения сдвига в условиях воздействия давления и охлаждения приводит к тому, что, поступая в зону измельчения 6, в кольцеобразной щели 9 материал начинает постепенно растрескиваться и разрушаться. Этот процесс наиболее эффективно проявляется около имеющихся внутри куска шины разного рода включений, в том числе около кусков металлической проволоки и волокон синтетического корда, которые играют роль концентраторов напряжений. В результате происходит быстрое отделение резины от элементов синтетического и металлокорда, а также одновременное разрушение резины до более мелких фрагментов. В дальнейшем, в кольцевом зазоре 10 между корпусом 1 и ротором 8 процесс разрушения материала завершается образованием высокодисперсного резинового порошка, освобожденных от резины кусочков металлической проволоки и синтетического пуха, полученного из разрушенных волокон синтетического корда. Постепенно продвигаясь по кольцевому зазору 10 к выгрузному отверстию 3, полученная смесь из частиц резинового порошка, кусочков проволоки и синтетического пуха охлаждается и высыпается из выгрузного отверстия 3 с температурой 30-40^oC. В дальнейшем эта смесь может быть легко разделена на основные компоненты (резиновый порошок, металлическая проволока, мелкие волокна или пух синтетического корда) с помощью магнитной и вибровоздушной сепарации.The material intended for grinding in the form of pieces of a car tire reinforced with synthetic and metal cord with an average size of pieces 30x30x20 mm is evenly poured into the loading hole 2 of the housing 1. Once in the sealing zone 4, the material is captured by the spiral grooves of the sealing screw 5 and, being subjected to gradual compression during cooling, is transported to the shear stress modulator 7. The device is cooled by supplying refrigerant to the body cooling means 11 and to the sealing screw cooling means 12, the shear stress modulator cooling means 13 and the rotor cooling means 14. Immediately before the shear stress modulator 7, as well as in the annular gap 9 between the shear stress modulator 7 and the inner surface of the housing 1, a dense layer of the processed material is formed. The impact on this layer of shear modulated by amplitude under the influence of pressure and cooling leads to the fact that, entering the grinding zone 6, in the annular gap 9, the material begins to gradually crack and collapse. This process most effectively manifests itself around various inclusions inside a piece of a tire, including around pieces of metal wire and synthetic cord fibers, which play the role of stress concentrators. As a result, there is a quick separation of rubber from the elements of synthetic and metal cord, as well as the simultaneous destruction of rubber to smaller fragments. Further, in the annular gap 10 between the housing 1 and the rotor 8, the process of material destruction is completed by the formation of highly dispersed rubber powder, pieces of metal wire and synthetic fluff, obtained from the destroyed fibers of synthetic cord, freed from rubber. Gradually moving along the annular gap 10 to the discharge hole 3, the resulting mixture of rubber powder particles, wire pieces and synthetic fluff is cooled and poured out of the discharge hole 3 with a temperature of 30-40 ^o C. In the future, this mixture can be easily divided into main components ( rubber powder, metal wire, small fibers or fluff of synthetic cord) using magnetic and vibration-air separation.

Устройство для переработки полимерного материала, изображенное на фиг. 2, работает аналогично устройству, изображенному на фиг. 1. Устройство для переработки полимерного материала, изображенное на фиг. 3, работает следующим образом. The polymer material processing apparatus shown in FIG. 2 operates similarly to the device depicted in FIG. 1. The device for processing polymer material shown in FIG. 3, works as follows.

В загрузочное отверстие 2 корпуса 1 равномерно засыпают предназначенный для измельчения материал в виде кусков автомобильной шины, армированной синтетическим и металлокордом, со средним размером кусков 30х30х20 мм. Попадая в зону уплотнения 4, материал захватывается спиральными канавками уплотняющего шнека 5 и, подвергаясь постепенному сжатию при охлаждении, транспортируется к кольцеобразной щели 9, образованной первым элементом модулятора 16 напряжения сдвига и вторым элементом модулятора 17 напряжения сдвига. Охлаждение устройства осуществляется путем подачи хладагента в средства 11 охлаждения корпуса и в средства 12 охлаждения уплотняющего шнека, средства 13 охлаждения первого элемента модулятора напряжения сдвига и средства 14 охлаждения ротора. Непосредственно перед первым 16 и вторым 17 элементами модулятора напряжения сдвига, а также в кольцеобразной щели 9 образуется плотный слой перерабатываемого материала. Воздействие на этот слой модулированного по амплитуде напряжения сдвига в условиях воздействия давления и охлаждения приводит к тому, что, поступая в зону измельчения 6, в кольцеобразной щели 9 материал начинает постепенно растрескиваться и разрушаться. Этот процесс наиболее эффективно проявляется около имеющихся внутри куска шины разного рода включений, в том числе около кусков металлической проволоки и волокон синтетического корда, которые играют роль концентраторов напряжений. В результате, происходит быстрое отделение резины от элементов синтетического и металлокорда, а также одновременное разрушение резины до более мелких фрагментов. В дальнейшем, в кольцевом зазоре 10 между корпусом 1 и ротором 8 процесс разрушения материала завершается образованием высокодисперсного резинового порошка, освобожденных от резины кусочков металлической проволоки и синтетического пуха, полученного из разрушенных волокон синтетического корда. Постепенно продвигаясь по кольцевому зазору 10 к выгрузному отверстию 3, полученная смесь из частиц резинового порошка, кусочков проволоки и синтетического пуха охлаждается и высыпается из выгрузного отверстия 3 с температурой 30-40^oC. В дальнейшем эта смесь может быть легко разделена на основные компоненты (резиновый порошок, металлическая проволока, мелкие волокна или пух синтетического корда) с помощью магнитной и вибровоздушной сепарации.The material intended for grinding in the form of pieces of a car tire reinforced with synthetic and metal cord with an average size of pieces 30x30x20 mm is evenly poured into the loading hole 2 of the housing 1. Once in the sealing zone 4, the material is captured by the spiral grooves of the sealing screw 5 and, subjected to gradual compression during cooling, is transported to an annular gap 9 formed by the first element of the shear stress modulator 16 and the second element of the shear stress modulator 17. The device is cooled by supplying refrigerant to the housing cooling means 11 and to the sealing screw cooling means 12, means 13 for cooling the first element of the shear stress modulator and means for cooling the rotor 14. Immediately before the first 16 and second 17 elements of the shear stress modulator, as well as in the annular gap 9, a dense layer of the processed material is formed. The impact on this layer of shear modulated by amplitude under the influence of pressure and cooling leads to the fact that, entering the grinding zone 6, in the annular gap 9, the material begins to gradually crack and collapse. This process most effectively manifests itself around various inclusions inside a piece of a tire, including around pieces of metal wire and synthetic cord fibers, which play the role of stress concentrators. As a result, there is a quick separation of rubber from the elements of synthetic and metal cord, as well as the simultaneous destruction of rubber to smaller fragments. Further, in the annular gap 10 between the housing 1 and the rotor 8, the process of material destruction is completed by the formation of highly dispersed rubber powder, pieces of metal wire and synthetic fluff, obtained from the destroyed fibers of synthetic cord, freed from rubber. Gradually moving along the annular gap 10 to the discharge hole 3, the resulting mixture of rubber powder particles, pieces of wire and synthetic fluff is cooled and poured out of the discharge hole 3 with a temperature of 30-40 ^o C. In the future, this mixture can be easily divided into main components ( rubber powder, metal wire, small fibers or fluff of synthetic cord) using magnetic and vibration-air separation.

Устройство для переработки полимерного материала, изображенное на фиг. 4, работает аналогично устройству, изображенному на фиг. 3. The polymer material processing apparatus shown in FIG. 4 operates similarly to the device depicted in FIG. 3.

Предлагаемый способ получения порошка из армированных резинотехнических изделий и устройства для его осуществления можно проиллюстрировать следующими примерами. The proposed method for producing powder from reinforced rubber products and a device for its implementation can be illustrated by the following examples.

Пример 1. Example 1

В загрузочное отверстие устройства (схема устройства представлена на фиг. 1, с тем отличием, что модулятор напряжения сдвига выполнен в соответствии с фиг. 5б в форме эллиптического цилиндра) подают отходы резины с текстильным кордом в виде кусков размером 20х20х10 мм. Материал сначала подвергают сдавливанию под давлением 0,7 МПа при охлаждении, а затем подвергают воздействию напряжением сдвига, модулированным по амплитуде с частотой 3 Гц с глубиной модуляции 0,3 при максимальном значении напряжения сдвига 1,0 Н/мм², при давлении 0,7 МПа и при охлаждении. Охлаждение осуществляют путем подачи потока хладагента (воды) с начальной температурой +15^oC в сквозные каналы для охлаждения, выполненные в стенках корпуса устройства, а также в уплотняющем шнеке, модуляторе напряжения сдвига и роторе.The waste rubber with a textile cord in the form of pieces of size 20x20x10 mm is fed into the loading hole of the device (the device diagram is shown in Fig. 1, with the difference that the shear stress modulator is made in accordance with Fig. 5b in the form of an elliptical cylinder). The material is first subjected to compression under a pressure of 0.7 MPa during cooling, and then subjected to a shear stress modulated in amplitude with a frequency of 3 Hz with a modulation depth of 0.3 at a maximum shear stress of 1.0 N / mm ² at a pressure of 0, 7 MPa and upon cooling. Cooling is carried out by supplying a flow of refrigerant (water) with an initial temperature of +15 ^o C in the through channels for cooling, made in the walls of the device, as well as in the sealing screw, shear modulator and rotor.

В результате получают смесь, состоящую из фрагментов текстильного корда в виде пуха (то есть волокон длиной 2-20 мм) и порошка резины. Смесь разделяют вибровоздушной сепарацией. Полученный после разделения порошок резины дает в результате просева на сите с размером ячейки 1 мм остаток 35 мас.%. Остаток резины на корде составляет 2,5 мас.% от исходного количества резины. Производительность процесса составляет 31 кг/ч, удельные энергозатраты на измельчение - 0,45 кВт•ч/кг. The result is a mixture consisting of fragments of textile cord in the form of fluff (i.e. fibers 2-20 mm long) and rubber powder. The mixture is separated by vibration air separation. The rubber powder obtained after separation results in a sieve on a sieve with a mesh size of 1 mm, a residue of 35 wt.%. The balance of rubber on the cord is 2.5 wt.% Of the initial amount of rubber. The productivity of the process is 31 kg / h, the specific energy consumption for grinding is 0.45 kW • h / kg.

Примеры 2-9. Examples 2-9.

Процесс проводят аналогично примеру 1. The process is carried out analogously to example 1.

Для каждого из примеров в таблице приведены: схема установки, тип модулятора напряжения сдвига, параметры проведения процесса (давление, максимальное напряжение сдвига, частота и глубина модуляции), характеристики получаемого порошка, а также производительность процесса и удельные энергозатраты и пр. For each of the examples, the table shows the installation diagram, type of shear stress modulator, process parameters (pressure, maximum shear stress, frequency and depth of modulation), characteristics of the obtained powder, as well as process performance and specific energy consumption, etc.

В результате получают смесь, состоящую из фрагментов текстильного корда в виде пуха и порошка резины, которую разделяют путем вибровоздушной сепарации. The result is a mixture consisting of fragments of textile cord in the form of fluff and rubber powder, which is separated by vibration-air separation.

Пример 10. Example 10

Измельчение осуществляют в соответствии со способом по А. С. СССР 1434663. Параметры процесса и характеристика полученного порошка приведены в таблице. Grinding is carried out in accordance with the method according to A. S. USSR 1434663. The process parameters and characteristics of the obtained powder are shown in the table.

Примеры 11-16. Examples 11-16.

Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве измельчаемого материала используют отходы авиашин. The process is carried out analogously to example 1, but as waste material used waste aircraft.

В результате получают смесь, состоящую из фрагментов корда в виде пуха и порошка резины, которую разделяют путем вибровоздушной сепарации. The result is a mixture consisting of fragments of a cord in the form of fluff and rubber powder, which is separated by vibration-air separation.

Пример 17. Example 17

Примеры 18-23. Examples 18-23.

Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве измельчаемого материла используют резину с металлическим и текстильным кордом. The process is carried out analogously to example 1, but as a crushed material, rubber with metal and textile cord is used.

Схема установки, тип модулятора напряжения сдвига, параметры проведения процесса (давление, максимальное напряжение сдвига, частота и глубина модуляции), характеристики получаемого порошка, а также производительность процесса и удельные энергозатраты и т.д. приведены в таблице. Installation scheme, type of shear stress modulator, process parameters (pressure, maximum shear stress, frequency and depth of modulation), characteristics of the obtained powder, as well as process performance and specific energy consumption, etc. are given in the table.

В результате получают смесь, состоящую из фрагментов корда в виде отрезков проволоки длиной 3-15 мм, фрагментов волокон текстильного корда в виде пуха и порошка резины, которую разделяют путем магнитной и последующей вибровоздушной сепарации. The result is a mixture consisting of cord fragments in the form of wire segments 3-15 mm long, fragments of textile cord fibers in the form of fluff and rubber powder, which are separated by magnetic and subsequent vibration-air separation.

Примеры 24, 25. Examples 24, 25.

Измельчение осуществляют в соответствии со способом по А.С. СССР 1434663 и в устройстве по патенту РФ 2057013 соответственно. Параметры процесса и характеристика полученного порошка приведены в таблице. Grinding is carried out in accordance with the method according to A.S. USSR 1434663 and in the device according to the patent of the Russian Federation 2057013, respectively. The process parameters and characteristics of the obtained powder are shown in the table.

Примеры 26, 28, 30, 32, 34. Examples 26, 28, 30, 32, 34.

Схема установки, материал, тип модулятора напряжения сдвига, параметры проведения процесса (давление, максимальное напряжение сдвига, частота и глубина модуляции), характеристики получаемого порошка, а также производительность процесса и удельные энергозатраты и т.д. приведены в таблице. Installation diagram, material, type of shear stress modulator, process parameters (pressure, maximum shear stress, frequency and modulation depth), characteristics of the obtained powder, as well as process performance and specific energy consumption, etc. are given in the table.

Примеры 27, 29, 31, 33, 35. Examples 27, 29, 31, 33, 35.

Измельчение осуществляют в устройстве по патенту РФ 2057013. Параметры процесса и характеристика полученного порошка приведены в таблице. Grinding is carried out in the device according to the patent of the Russian Federation 2057013. Process parameters and characteristics of the obtained powder are shown in the table.

Таким образом, предлагаемые способ и устройства (во всех описанных выше вариантах) позволяют увеличить производительность и снизить энергозатраты при получении порошков из полимерных материалов, а также позволяют получать порошки высокого качества из первичных полимеров и полимерных отходов, в частности из полимерных материалов, армированных высокопрочными волокнами и металлической проволокой, а также расширить круг перерабатываемых изделий и повысить степень отделения полимера от армирующих волокон и металлической проволоки. Thus, the proposed method and device (in all the above options) can increase productivity and reduce energy consumption when obtaining powders from polymeric materials, and also allow to obtain high-quality powders from primary polymers and polymer wastes, in particular from polymeric materials reinforced with high-strength fibers and metal wire, as well as expand the range of processed products and increase the degree of separation of the polymer from the reinforcing fibers and metal wire.

Claims

1. A method of processing a polymer material, including compression of the material and subsequent exposure to shear stress in the presence of pressure, characterized in that the compression is carried out at a pressure of from 0.7 to 100 MPa, and the impact is carried out by shear stress modulated in amplitude with a frequency of 0.3 up to 1000 Hz and with a modulation depth from 0.05 to 1 at maximum values of shear stress from 1 to 50 N / mm ² , and the compression and subsequent exposure to amplitude-modulated shear stress is carried out during cooling.

2. A device for processing polymer material, comprising a cylindrical body equipped with loading and unloading openings, inside of which a sealing screw with spiral grooves is located on the surface in the sealing zone, and in the grinding zone is a rotor made in the form of a body of revolution and mounted coaxially with the inner surface of the housing , with the formation of an annular gap relative to it, with the possibility of rotation and coaxially with the sealing screw, while the device is equipped with means for cooling the rotor and / or housing in the grinding zone, characterized in that it is additionally equipped with a shear stress modulator located in the grinding zone, or between the sealing screw and the rotor, or on the inner surface of the housing, while the shear stress modulator located between the sealing screw and the rotor is made in in the form of a body of small height in the form of or an elliptical cylinder, the axis of which, parallel to the generatrix of the cylinder and passing through its center of gravity, coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a direct multifaceted prism, the axis a hole parallel to the ribs and passing through its center of gravity coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a body of revolution made with longitudinal and / or inclined grooves on the side surface, the axis of rotation of which coincides with the axis of rotation of the rotor, and the shear stress modulator is installed with the possibility of rotation and with the formation of an annular gap relative to the inner surface of the housing, and the shear stress modulator located on the inner surface of the housing is made in the form of a body of small height in the form of an annular protrusion, on the surface of which longitudinal and / or inclined grooves are applied, and installed with the formation of an annular gap relative to the surface of the rotor, while in the device the width of the annular gap in a narrow place is 10-90% with respect to the width of the annular gap, in addition, the housing in the sealing zone and / or the sealing auger is additionally equipped with cooling means.

3. The device according to claim 2, characterized in that the ratio of the height of the shear stress modulator to the diameter of the sealing screw is (0.01-0.5): 1.

4. The device according to claim 2, characterized in that the body of rotation of the shear stress modulator has the form of a disk or a truncated ellipsoid.

5. The device according to claim 2, characterized in that longitudinal and / or inclined grooves are applied to the lateral surface of the elliptical cylinder or direct multifaceted prism.

6. The device according to claim 2, characterized in that the size of the minor axis of the cross section of the elliptical cylinder is equal to the diameter of the grinding rotor, and the size of the larger axis of this cross section is equal to the sum of the dimensions of the diameter of the grinding rotor and the width of the annular gap.

7. The device according to claim 2, characterized in that the shear stress modulator is additionally equipped with cooling means.

8. The device according to claim 2, characterized in that on the side surface of the rotor are kneading pins and / or plates.

9. The device according to claim 2, characterized in that spiral grooves are made on the side surface of the rotor, facilitating the movement of the material to the discharge opening.

10. The device according to p. 2, characterized in that the shear stress modulator located between the sealing auger and the rotor is mounted with the possibility of independent or joint rotation with the rotor and / or the sealing auger.

11. The device according to claim 2, characterized in that the annular protrusion is made with a rectangular or trapezoidal profile.

12. A device for the processing of polymeric materials, containing a cylindrical body equipped with loading and unloading openings, inside of which there is a sealing auger with spiral grooves on the surface in the sealing zone, and in the grinding zone there is a rotor made in the form of a body of revolution and mounted coaxially with the inner surface of the housing , with the formation of an annular gap relative to it, with the possibility of rotation and coaxially with the sealing screw, while the device is equipped with means for cooling the rotor and / or housing in the grinding zone, characterized in that it is additionally equipped with a two-element shear stress modulator located in the grinding zone, one element of which is located between the sealing screw and rotor, and the second on the inner surface of the housing, the first element being made in the form of a small body height in the form of or an elliptical cylinder, the axis of which parallel to the generatrix of the cylinder and passing through its center of gravity coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a direct multifaceted prism, the axis of which, pa allelic to the ribs and passing through its center of gravity, coincides with the axis of rotation of the rotor, or in the form of a body of revolution made with longitudinal and / or inclined grooves on the side surface, the axis of rotation of which coincides with the axis of rotation of the rotor, while the first element of the shear stress modulator is installed with the possibility of rotation and with the formation of an annular gap relative to the surface of the second element of the shear stress modulator, and the second element of the shear stress modulator is made in the form of a body of small height in the form of a ring different protrusion, on the surface of which longitudinal and / or inclined grooves are applied, and installed with the formation of an annular gap relative to the surface of the first element of the shear stress modulator, while in the device the width of the annular gap in a narrow place is 10-90% with respect to the width of the annular gap, and the housing in the sealing zone and / or the sealing auger are additionally equipped with cooling means.

13. The device according to p. 12, characterized in that the second element of the shear stress modulator is located either above the surface of the first element of the shear stress modulator, or partially above the surface of the first element of the shear stress modulator, and partially above the surface of the rotor.

14. The device according to p. 12, characterized in that the ratio of the sum of half the elements of the shear stress modulator to the diameter of the sealing screw is (0.01-0.5): 1.

15. The device according to p. 12, characterized in that the body of rotation of the first element of the shear stress modulator has the form of a disk or a truncated ellipsoid.

16. The device according to p. 12, characterized in that on the side surface of the elliptical cylinder or a straight multifaceted prism applied longitudinal and / or inclined grooves.

17. The device according to p. 12, characterized in that the size of the minor axis of the cross section of the elliptical cylinder is equal to the size of the diameter of the rotor, and the size of the larger axis of this cross section is equal to the sum of the dimensions of the diameter of the rotor and the width of the annular gap.

18. The device according to p. 12, characterized in that the first and / or second element of the shear stress modulator is additionally equipped with cooling means.

19. The device according to p. 12, characterized in that the first element of the shear stress modulator is installed with the possibility of independent or joint rotation with the rotor and / or sealing screw.

20. The device according to p. 12, characterized in that on the side surface of the rotor are kneading pins and / or plates.

21. The device according to p. 12, characterized in that on the side surface of the rotor there are spiral grooves that facilitate the movement of material to the discharge opening.

22. The device according to p. 12, characterized in that the annular protrusion is made with a rectangular or trapezoidal profile.