CN215150811U - 一种生产汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机 - Google Patents
一种生产汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种生产汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机，包括机筒和两根相互啮合的螺杆；所述机筒和螺杆依次分为物料输送和熔融段、真空排气段、混炼段和压实输送段。所述的螺杆的物料输送和熔融段、真空排气段、混炼段、压实输送段的螺纹元件特殊排布。真空排气段上开有真空口，混炼段上设有液体加注口。改善生产过程中存在的增塑剂损耗较多的问题，进入基体的增塑剂接近实际液体称设定值，且数值稳定，增塑剂分散均匀，产品质量的可靠性和稳定性较好，并能降低生产成本、减少质量事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及高分子材料加工挤出机领域，尤其涉及一种生产汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机。
背景技术
尼龙12在汽车、新能源、轨道交通、电子电器、油气管路、线缆通讯等领域有广泛应用。在汽车领域，尼龙12以其独有的特性占据了不可替代的重要地位，改性尼龙12是重要的汽车管路材料，使用比例约占汽车管路材料的60％。改性尼龙12通常是由啮合同向双螺杆挤出机加工成颗粒料的形态，加工配方中往往含有液体增塑剂，该增塑剂需要通过液体称注入双螺杆挤出机中，然后再将颗粒料用单螺杆挤出机加工成汽车管路。
啮合同向双螺杆挤出机是挤出加工中常用的高分子材料混炼设备。挤出机的核心部件是两条平行排布、相互啮合的螺杆，螺杆是由花键式芯轴和套在上面按一定顺序排布的一系列螺纹原件组成。螺杆元件可灵活拆卸，并根据所加工材料的配方及加工工艺情况(喂料量、加工温度、主机转速、主机电流等)将不同形状和功能的螺杆元件有机地组合起来，这称为螺杆组合。螺杆组合逐步成为高分子材料挤出造粒的核心技术，组合设计主要按现代积木组合式原理，首要考虑的是输送混合元件的合理使用，使其应用的物料沿螺杆挤出方向产生有效更迭，形成较好的几何流型，物料获得充分的分散和分布混合，使所加工的材料达到最佳的综合性能。螺杆组合是双螺杆挤出工艺的关键，被称为双螺杆挤出机的心脏。合理的螺杆组合搭配是产品质量稳定的前提工艺条件。
啮合同向双螺杆挤出机一般分为物料输送和熔融段、真空排气段、混炼段和压实输送段等功能段。至今为止，未出现对制作汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的双螺杆挤出机的研究先例，然而应用于其他种类塑料的双螺纹挤出机制造的汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料生产过程中存在增塑剂损耗较多的问题，导致实际进入基体的增塑剂含量不足、材料缺口冲击强度较低，且实际含量数值不稳定，增塑剂分散不均，产品质量的可靠性和稳定性较差，进而导致生产成本较高、质量事故较多。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种生产汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机，使汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料生产过程中存在的增塑剂损耗较多的问题得到有效改善，进入基体的增塑剂接近实际液体称设定值，且数值稳定，增塑剂分散均匀，产品质量的可靠性和稳定性较好，并能降低生产成本、减少质量事故。
本实用新型提供的技术方案如下：
一种生产汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机，包括：机筒5和设置在机筒内的两根相互啮合的螺杆；所述机筒依次分为物料输送和熔融段1、真空排气段2、混炼段3和压实输送段4；所述螺杆相应于机筒分为物料输送和熔融段、真空排气段、混炼段和压实输送段。
机筒5的物料输送和熔融段1上开有下料口11，通过该下料口11向挤出机内加入物料，物料输送和熔融段1上还开有排气口12，排出挤出机内的水汽和低沸点物质等杂质，机筒5的真空排气段2上开有真空口21，通过该真空口21将真空排气段2排出的带有高沸点有机物气体的废气排出挤出机外。
本发明所述的螺杆依次包括以下螺纹元件：
物料输送和熔融段依次为：32/32A、56/56、56/56、48/48、48/48、48/48、48/48、48/48、32/32、32/32、22/22、22/22、45°/5/32、45°/5/32、90°/5/32、22/11L、56/56、56/56、48/48、48/48、48/48、32/32、32/32、22/22、22/22、45°/5/32、45°/5/32、22/11L；
真空排气段依次为：48/48、48/48、48/48；
混炼段依次为：48/48、ZME14/28、ZME14/28、32/32、32/32、ZME14/28、ZME14/28；
压实输送段依次为：32/32、32/32、22/22、22/22、22/22、22/22、22/22。
本发明所述的螺纹文件表示方法的含义：
56/56表示导程为56mm、长度为56mm的正向螺纹元件；
32/32A中的A表示该正向螺纹元件为该螺杆的起始元件；
45°/5/32表示错列角为45°的5片齿、导程为32mm的正向捏合块；
22/11L表示导程为22mm、长度为11mm的反向螺纹元件；
ZME14/28表示导程为14mm、长度为28mm的ZME型齿形盘螺纹元件。
物料在所述的物料输送和熔融段内输送并通过热传递和螺杆间捏合剪切，使物料充分熔融和均化，同时排出挤出机内的水汽和低沸点物质等杂质。
在真空排气段内，带有高沸点有机物气体的废气会在真空负压下排出挤出机外。现有技术真空口设置在液体加注口之后，没有跟熔体混合均匀的液体助剂如增塑剂很容易在经过真空口时真空负压吸走，造成液体助剂大量损耗，本实用新型的创新之一在于将真空口21设置在液体助剂加注口31之前，液体助剂不会经过真空口21，这样便极大减少液体助剂的损耗量。
在混炼段中对物料组分进行再次分布混合，液体助剂被混炼到尼龙12熔体中，通过ZME齿形盘的强分布混合作用使各组分的物料混合更加均匀，同时使生热降低，尼龙12热降解程度更小，使最终品质更稳定。
压实输送段起到输送和增压的作用，在此段中建立一定压力，使挤出机的到达模口处的物料有一定的致密度，防止挤出断条和颗粒中空等缺陷，同时对物料进一步混合，最终达到顺利挤出造粒的目的。
优选地，所述两根螺杆具有90°的交错角。
优选地，所述螺杆还包括芯轴，所述螺纹元件套设在所述芯轴上且所述螺纹元件与所述芯轴通过中间的花键咬合连接。
优选地，所述机筒的物料输送和熔融段上开有下料口11和排气口12，所述机筒的真空排气段上开有真空口21，所述机筒的混炼段上设有液体加注口31。
本发明所述的液体加注口用于加入制备尼龙12颗粒料的液体助剂，包括但不限于增塑剂等。
本实用新型提供的一种生产汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机，能够带来以下有益效果：本实用新型通过对螺杆组合进行创造性优化调整、将真空口设置于液体增塑剂加注口之前、使用ZME齿形盘代替捏合剪切螺纹原件等措施，使制造汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的双螺杆挤出机的增塑剂实际注入量准确度高、稳定性好，增塑剂分散均匀，产品质量的可靠性和稳定性较好。而且只是对双螺旋挤出机的螺杆上的螺纹元件进行更换，从而改造双螺杆挤出机的成本低。
附图说明
图1是本实用新型的汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机的螺杆组合和机筒的结构示意图。
附图标号说明：
1-物料输送和熔融段，11-下料口，12-排气口，2-真空排气段，21-真空口，3-混炼段，31液体增塑剂加注口，4-压实输送段，5-机筒。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
在本实用新型中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、“中”等指示的位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的位置、以特定的位置构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种生产汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机的具体实施方式，该汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机包括：机筒5和设置在机筒5内的两根相互啮合的螺杆，机筒5依次分为物料输送和熔融段1、真空排气段2、混炼段3和压实输送段4，两根螺杆相应于机筒5也分为物料输送和熔融段1、真空排气段2、混炼段3和压实输送段4。
机筒5的物料输送和熔融段1上开有下料口11，通过该下料口11向挤出机内加入物料，物料输送和熔融段1上还开有排气口12，排出挤出机内的水汽和低沸点物质等杂质，机筒5的真空排气段2上开有真空口21，通过该真空口21将真空排气段2排出的带有高沸点有机物气体的废气排出挤出机外。
如图1所示，螺杆每段分别由不同的螺纹元件组成，具体为：
物料输送和熔融段1依次为：：32/32A、56/56、56/56、48/48、48/48、48/48、48/48、48/48、32/32、32/32、22/22、22/22、45°/5/32、45°/5/32、90°/5/32、22/11L、56/56、56/56、48/48、48/48、48/48、32/32、32/32、22/22、22/22、45°/5/32、45°/5/32、22/11L。物料在此段内输送并通过热传递和螺杆间捏合剪切，使物料充分熔融和均化，同时排出挤出机内的水汽和低沸点物质等杂质。
真空排气段2依次为：48/48、48/48、48/48。在此段内，带有高沸点有机物气体的废气会在真空负压下排出挤出机外。现有技术真空口设置在液体增塑剂加注口之后，没有跟熔体混合均匀的液体增塑剂很容易在经过真空口时真空负压吸走，造成液体增塑剂大量损耗，本实用新型的创新之一在于将真空口21设置在液体加注口31之前，液体增塑剂不会经过真空口21，这样便极大减少液体增塑剂的损耗量。
混炼段3依次为：48/48、ZME14/28、ZME14/28、32/32、32/32、ZME14/28、ZME14/28，此段中对物料组分进行再次分布混合，液体增塑剂被混炼到尼龙12熔体中，通过ZME齿形盘的强分布混合作用使各组分的物料混合更加均匀，同时使生热降低，尼龙12热降解程度更小，使最终品质更稳定。
压实输送段4依次为：32/32、32/32、22/22、22/22、22/22、22/22、22/22。在此段起到输送和增压的作用，在此段中建立一定压力，使挤出机的到达模口处的物料有一定的致密度，防止挤出断条和颗粒中空等缺陷，同时对物料进一步混合，最终达到顺利挤出造粒的目的。
本实施例生产一种汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的所用原材料配方如表1所示：
表1改性尼龙12颗粒料的所用原材料配方
| 原材料类型 | 厂家 | 牌号 | 质量比例 |
| 尼龙12树脂 | 万华化学 | Wanamid L3000 | 87.6 |
| 液体增塑剂 | Proviron | Proviplast | 12 |
| 抗氧剂 | BASF | 1098 | 0.2 |
| 抗氧剂 | BASF | 168 | 0.2 |
本实施例所用工艺参数如下：
挤出机温度230℃±10℃，螺杆转速300RPM，喂料速度50kg/h。
对比例
现有技术中的双螺杆挤出机的螺杆上的螺纹件排布依次为：物料输送和熔融段依次为：32/32A、48/48、48/48、48/48、48/48、32/32、32/32、32/32、45/5/48(错列角为45°的5片齿、导程为48mm的正向捏合块)、45/5/32、45/5/32、22/22、22/22、45/5/32、60/4/22、90/5/32、22/11L、48/48、48/48、48/48、32/32、32/32、45/5/32、60/4/22、45/5/22、22/22、45/5/32、22/11L；
真空排气段依次为：48/48、48/48、48/48；
混炼段依次为：48/48、32/32、45/5/32、45/5/32、32/32、45/5/22、45/5/22、45/5/32L；
压实输送段依次为：48/48、48/48、48/48、32/32、32/32、22/22、22/22、22/22。
在相同的试验条件下(原材料配方同表1，挤出机温度230℃±10℃，螺杆转速300RPM，喂料速度50kg/h)，分别用现有技术中的双螺杆挤出机和本实施例中的双螺杆挤出机进行试验，工艺参数及尼龙12颗粒料性能如表2所示：
表2工艺参数及尼龙12颗粒料性能
| 项目 | 条件 | 对比例 | 实施例 |
| 加注增塑剂液体称设置值 | ％ | 12 | 12 |
| 实际进入基体的增塑剂含量 | ％ | 9.7％ | 11.6％ |
| 增塑剂损耗量 | ％ | 2.3％ | 0.4％ |
| 缺口冲击强度 | KJ/m<sup>2</sup> | 97KJ/m<sup>2</sup> | 136KJ/m<sup>2</sup> |
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种生产汽车管路用增塑改性尼龙12颗粒料的挤出机，包括：机筒(5)和设置在机筒内的两根相互啮合的螺杆；所述机筒(5)依次分为物料输送和熔融段(1)、真空排气段(2)、混炼段(3)和压实输送段(4)；所述螺杆相应于机筒分为物料输送和熔融段、真空排气段、混炼段和压实输送段；
所述的螺杆依次包括以下螺纹元件：
物料输送和熔融段依次为：32/32A、56/56、56/56、48/48、48/48、48/48、48/48、48/48、32/32、32/32、22/22、22/22、45°/5/32、45°/5/32、90°/5/32、22/11L、56/56、56/56、48/48、48/48、48/48、32/32、32/32、22/22、22/22、45°/5/32、45°/5/32、22/11L；
真空排气段依次为：48/48、48/48、48/48；
混炼段依次为：48/48、ZME14/28、ZME14/28、32/32、32/32、ZME14/28、ZME14/28；
压实输送段依次为：32/32、32/32、22/22、22/22、22/22、22/22、22/22。
2.根据权利要求1所述的挤出机，其特征在于：机筒(5)的物料输送和熔融段(1)上开有下料口(11)和排气口(12)，真空排气段(2)上开有真空口(21)。
3.根据权利要求1所述的挤出机，其特征在于，所述混炼段上设有液体加注口(31)。
4.根据权利要求1所述的挤出机，其特征在于，所述两根螺杆具有90°的交错角。
5.根据权利要求1所述的挤出机，其特征在于，所述螺杆还包括芯轴，所述螺纹元件套设在所述芯轴上且所述螺纹元件与所述芯轴通过中间的花键咬合连接。
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