CN102534819A

CN102534819A - 一种挤压机螺杆

Info

Publication number: CN102534819A
Application number: CN2012100692268A
Authority: CN
Inventors: 那芝郁; 刘凯亮; 龙娇; 李秀宾; 刘鑫
Original assignee: Beijing Chonglee Machinery Engineering Co Ltd
Current assignee: Beijing Chonglee Machinery Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种挤压机螺杆，依次包含进料段、压缩段和计量段，同时还包含表面有分流元件的混炼段，其位于压缩段和计量段之间。本发明提供的挤压机螺杆，改变经压缩段的螺槽推送的熔融熔体的流动方向，增加流体的交混机率，改善固相与液相热交换，使未熔的固体团块得以细化、熔融、均化，使后续纺丝得以运行，纺丝质量得以保证。

Description

一种挤压机螺杆

技术领域

本发明涉及加工固体树酯材料的机械领域，特别涉及用于以结晶度高、纺丝温度低的热塑性固体树酯为原料的挤压机螺杆。

背景技术

螺杆挤压机是由传动系统、变速系统、挤压系统、加热系统、机架系统和控制系统组成。对于工作性质、产量及整机特征一定的情况下，加工对象尤为重要。对于以不同特性的聚合物为原料用来纺丝，相应的螺杆的结构特征也各不相同，即聚合物的特性将直接影响到高聚物的纺丝生产能否运行。因此必须在确保能制备出适合于纺丝工艺要求的熔体的前提下，进行螺杆结构设计。而所纺物料的特性，如熔体的粘度、密度、熔融温度、熔体的热导率等参数都将直接影响到螺杆的整体结构设计。

当纺制结晶度高、纺丝温度低的固体树酯材料时，例如高密度聚乙烯，由于原料自身特性，原料经压缩段压缩、加热熔融后，仍含有未熔融和未完全熔融的颗粒，造成熔体不均匀，导致在计量段难以得到计量和均化，从而使后续纺丝质量得不到保证的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种挤压机螺杆，解决在以结晶度高、纺丝温度低的固体树酯材料为原料进行熔融纺丝时，采用普通PET纺丝螺杆，经压缩段压缩、加热熔融后，仍含有较多的颗粒未转化成熔体，在计量段也仍难以完全熔融，从而使后续纺丝质量得不到保证的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种挤压机螺杆，依次包含进料段、压缩段和计量段，同时还包含表面有分流元件的混炼段，其位于压缩段和计量段之间。

进一步地，所述混炼段设置有圆柱销钉；位于混炼段的螺杆机体开有孔，所述圆柱销钉通过该孔与螺杆机体过盈配合，同时所述圆柱销钉位于螺杆机体外的部分作为所述混炼段的分流元件。

进一步地，所述分流元件是由螺棱加工而成的。

进一步地，所述混炼段的分流元件形状包含菱形、圆锥形或三角形。

进一步地，所述螺杆长为螺杆外径的33倍，所述进料段为螺杆外径的9倍，所述压缩段为螺杆外径的8倍。

进一步地，所述混炼段与计量段的长度比为1∶3。

本发明提供的挤压机螺杆，将混炼段由常规位于计量段末端移至压缩段与计量段交界处，借以改变熔体流动的方向，增加流体的交混机率，改善固相与液相热交换，使未熔的固体团块得以细化，促进固体浮游粒子的熔融，进而使物料得以充分的熔融，塑化均匀，使后续纺丝质量得以保证。

下面结合附图和实施例，对本发明的原理作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例提供的挤压机螺杆的分段示意图；

图2为本发明实施例提供的挤压机螺杆的局部结构示意图。

具体实施方式

将本发明实施例提供的挤压机螺杆用于高密度聚乙烯的熔融纺丝，依据其熔融指数为4，纺丝温度200℃至250℃，密度0.94kg/m³至0.96kg/m³，以及物料的流变性、热容性等性能，设计出适宜熔纺聚乙烯单丝的螺杆。

参见图1和图2，本发明实施例提供的挤压机螺杆，螺杆结构主体依次包含进料段1、压缩段2、混炼段3和计量段4。所述进料段1为等深根径；所述压缩段2为根径渐变增大，螺槽逐渐变浅；所述计量段4为等深根径；所述混炼段3根径随所处位置而定，同时混炼段3由常规位于计量段4末端移至压缩段2与计量段4交界处。所述螺杆的长径比为33∶1，压缩比为2.35。所述螺杆长为螺杆外径的33倍，所述进料段1为螺杆外径的9倍，所述压缩段2为螺杆外径的8倍。所述混炼段3与计量段4的长度比为1∶3。所述混炼段3包含分流元件5。

所述混炼段3设置有圆柱销钉；位于混炼段3的螺杆机体开有孔，所述圆柱销钉通过该孔与螺杆机体过盈配合，同时所述圆柱销钉位于螺杆机体外的部分作为所述混炼段3的分流元件5。

另外，所述混炼段3的分流元件5的形状也可以采用菱形、三角形、圆锥形等，例如采用菱形状。同时，分流元件5也可由螺杆的螺棱7加工而成。

以下是本发明的工作原理：

物料随螺杆螺旋在螺槽6中被挤压，从而螺旋地向前移动。在运动过程中，物料同时在逐渐被外部加热器通过螺套热传导加热和物料自身剪切热作用下熔融，并逐渐由固体变为熔融态熔体。在进料段1，物料逐渐被预热；进入压缩段2，物料随温度升高逐渐熔化，物料的固相宽度逐渐缩小，液相宽度逐渐扩大至完全熔融，充满全部螺槽6，并随螺槽6逐渐变浅而被压缩；进入混炼段3后，对熔融熔体做进一步混合均化，改变未熔颗粒的分布，增加热交混机率；物料最后进入计量段4，对还未熔化的物料作进一步熔融、塑化、计量和均化，以使输出的熔体均匀，稳定熔体挤压出口的压力，便于后续纺丝。

本发明实施例提供的挤压机螺杆，是用于以高密度聚乙烯为原料进行熔融纺丝，做出了以下改进：

首先，在螺杆的分段长度有所区别；第二点，将混炼段3移至压缩段2与计量段4之间；第三点，混炼段3的分流元件5改用菱形状，沿螺旋向多头分布。其作用在于，改变经压缩段2的螺槽6推送的熔融熔体的流动方向，增加流体的交混机率，改善固相与液相热交换，使未熔的固体团块得以细化，促进固体浮游粒子的熔融，进而使物料得以充分的熔融，塑化均匀，再进入计量段4进一步均化、计量和挤出，得到完全适宜纺丝的熔体，使后续纺丝质量得以保证。同时混炼段3采用的菱形状分流元件，是由螺杆的螺棱7加工而成，便于加工，无流通死角，没有物料滞留，不会产生物料碳化现象，有利于纺丝流程的连续运行。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种挤压机螺杆，依次包含进料段、压缩段和计量段，同时还包含表面有分流元件的混炼段，其特征在于，所述混炼段位于压缩段和计量段之间。

2.如权利要求1所述的挤压机螺杆，其特征在于，所述混炼段设置有圆柱销钉；位于混炼段的螺杆机体开有孔，所述圆柱销钉通过该孔与螺杆机体过盈配合，同时所述圆柱销钉位于螺杆机体外的部分作为所述混炼段的分流元件。

3.如权利要求1所述的挤压机螺杆，其特征在于，所述分流元件是由螺棱加工而成的。

4.如权利要求1所述的挤压机螺杆，其特征在于，所述分流元件形状包含菱形、圆锥形或三角形。

5.如权利要求3所述的挤压机螺杆，其特征在于，所述分流元件形状包含菱形、圆锥形或三角形。

6.如权利要求1至5任一项所述的挤压机螺杆，其特征在于，所述螺杆长为螺杆外径的33倍，所述进料段为螺杆外径的9倍，所述压缩段为螺杆外径的8倍。

7.如权利要求1至5任一项所述的挤压机螺杆，其特征在于，所述混炼段与计量段的长度比为1∶3。