專利名稱：一種擠壓機(jī)螺桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加工固體樹酯材料的機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及用于以結(jié)晶度高、紡絲溫度低的熱塑性固體樹酯為原料的擠壓機(jī)螺桿。
背景技術(shù)：
螺桿擠壓機(jī)是由傳動系統(tǒng)、變速系統(tǒng)、擠壓系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、機(jī)架系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。對于工作性質(zhì)、產(chǎn)量及整機(jī)特征一定的情況下，加工對象尤為重要。對于以不同特性的聚合物為原料用來紡絲，相應(yīng)的螺桿的結(jié)構(gòu)特征也各不相同，即聚合物的特性將直接影響到高聚物的紡絲生產(chǎn)能否運(yùn)行。因此必須在確保能制備出適合于紡絲工藝要求的熔體的前提下，進(jìn)行螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計。而所紡物料的特性，如熔體的粘度、密度、熔融溫度、熔體的熱導(dǎo)率等參數(shù)都將直接影響到螺桿的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。
當(dāng)紡制結(jié)晶度高、紡絲溫度低的固體樹酯材料時，例如高密度聚乙烯，由于原料自身特性，原料經(jīng)壓縮段壓縮、加熱熔融后，仍含有未熔融和未完全熔融的顆粒，造成熔體不均勻，導(dǎo)致在計量段難以得到計量和均化，從而使后續(xù)紡絲質(zhì)量得不到保證的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種擠壓機(jī)螺桿，解決在以結(jié)晶度高、紡絲溫度低的固體樹酯材料為原料進(jìn)行熔融紡絲時，采用普通PET紡絲螺桿，經(jīng)壓縮段壓縮、加熱熔融后，仍含有較多的顆粒未轉(zhuǎn)化成熔體，在計量段也仍難以完全熔融，從而使后續(xù)紡絲質(zhì)量得不到保證的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種擠壓機(jī)螺桿，依次包含進(jìn)料段、壓縮段和計量段，同時還包含表面有分流元件的混煉段，其位于壓縮段和計量段之間。
進(jìn)一步地，所述混煉段設(shè)置有圓柱銷釘；位于混煉段的螺桿機(jī)體開有孔，所述圓柱銷釘通過該孔與螺桿機(jī)體過盈配合，同時所述圓柱銷釘位于螺桿機(jī)體外的部分作為所述混煉段的分流元件。
進(jìn)一步地，所述分流元件是由螺棱加工而成的。
進(jìn)一步地，所述混煉段的分流元件形狀包含菱形、圓錐形或三角形。
進(jìn)一步地，所述螺桿長為螺桿外徑的33倍，所述進(jìn)料段為螺桿外徑的9倍，所述壓縮段為螺桿外徑的8倍。
進(jìn)一步地，所述混煉段與計量段的長度比為1 3。
本發(fā)明提供的擠壓機(jī)螺桿，將混煉段由常規(guī)位于計量段末端移至壓縮段與計量段交界處，借以改變?nèi)垠w流動的方向，增加流體的交混機(jī)率，改善固相與液相熱交換，使未熔的固體團(tuán)塊得以細(xì)化，促進(jìn)固體浮游粒子的熔融，進(jìn)而使物料得以充分的熔融，塑化均勻， 使后續(xù)紡絲質(zhì)量得以保證。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的原理作進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的擠壓機(jī)螺桿的分段示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的擠壓機(jī)螺桿的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
將本發(fā)明實(shí)施例提供的擠壓機(jī)螺桿用于高密度聚乙烯的熔融紡絲，依據(jù)其熔融指數(shù)為4，紡絲溫度200°C至250°C，密度0. 94kg/m3至0. 96kg/m3，以及物料的流變性、熱容性等性能，設(shè)計出適宜熔紡聚乙烯單絲的螺桿。
參見圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的擠壓機(jī)螺桿，螺桿結(jié)構(gòu)主體依次包含進(jìn)料段 1、壓縮段2、混煉段3和計量段4。所述進(jìn)料段1為等深根徑；所述壓縮段2為根徑漸變增大，螺槽逐漸變淺；所述計量段4為等深根徑；所述混煉段3根徑隨所處位置而定，同時混煉段3由常規(guī)位于計量段4末端移至壓縮段2與計量段4交界處。所述螺桿的長徑比為 33 1，壓縮比為2. 35。所述螺桿長為螺桿外徑的33倍，所述進(jìn)料段1為螺桿外徑的9倍， 所述壓縮段2為螺桿外徑的8倍。所述混煉段3與計量段4的長度比為1 3。所述混煉段3包含分流元件5。
所述混煉段3設(shè)置有圓柱銷釘；位于混煉段3的螺桿機(jī)體開有孔，所述圓柱銷釘通過該孔與螺桿機(jī)體過盈配合，同時所述圓柱銷釘位于螺桿機(jī)體外的部分作為所述混煉段3 的分流元件5。
另外，所述混煉段3的分流元件5的形狀也可以采用菱形、三角形、圓錐形等，例如采用菱形狀。同時，分流元件5也可由螺桿的螺棱7加工而成。
以下是本發(fā)明的工作原理
物料隨螺桿螺旋在螺槽6中被擠壓，從而螺旋地向前移動。在運(yùn)動過程中，物料同時在逐漸被外部加熱器通過螺套熱傳導(dǎo)加熱和物料自身剪切熱作用下熔融，并逐漸由固體變?yōu)槿廴趹B(tài)熔體。在進(jìn)料段1，物料逐漸被預(yù)熱；進(jìn)入壓縮段2，物料隨溫度升高逐漸熔化， 物料的固相寬度逐漸縮小，液相寬度逐漸擴(kuò)大至完全熔融，充滿全部螺槽6，并隨螺槽6逐漸變淺而被壓縮；進(jìn)入混煉段3后，對熔融熔體做進(jìn)一步混合均化，改變未熔顆粒的分布， 增加熱交混機(jī)率；物料最后進(jìn)入計量段4，對還未熔化的物料作進(jìn)一步熔融、塑化、計量和均化，以使輸出的熔體均勻，穩(wěn)定熔體擠壓出口的壓力，便于后續(xù)紡絲。
本發(fā)明實(shí)施例提供的擠壓機(jī)螺桿，是用于以高密度聚乙烯為原料進(jìn)行熔融紡絲， 做出了以下改進(jìn)
首先，在螺桿的分段長度有所區(qū)別；第二點(diǎn)，將混煉段3移至壓縮段2與計量段4 之間；第三點(diǎn)，混煉段3的分流元件5改用菱形狀，沿螺旋向多頭分布。其作用在于，改變經(jīng)壓縮段2的螺槽6推送的熔融熔體的流動方向，增加流體的交混機(jī)率，改善固相與液相熱交換，使未熔的固體團(tuán)塊得以細(xì)化，促進(jìn)固體浮游粒子的熔融，進(jìn)而使物料得以充分的熔融，塑化均勻，再進(jìn)入計量段4進(jìn)一步均化、計量和擠出，得到完全適宜紡絲的熔體，使后續(xù)紡絲質(zhì)量得以保證。同時混煉段3采用的菱形狀分流元件，是由螺桿的螺棱7加工而成，便于加工，無流通死角，沒有物料滯留，不會產(chǎn)生物料碳化現(xiàn)象，有利于紡絲流程的連續(xù)運(yùn)行。
最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種擠壓機(jī)螺桿，依次包含進(jìn)料段、壓縮段和計量段，同時還包含表面有分流元件的混煉段，其特征在于，所述混煉段位于壓縮段和計量段之間。
2.如權(quán)利要求1所述的擠壓機(jī)螺桿，其特征在于，所述混煉段設(shè)置有圓柱銷釘；位于混煉段的螺桿機(jī)體開有孔，所述圓柱銷釘通過該孔與螺桿機(jī)體過盈配合，同時所述圓柱銷釘位于螺桿機(jī)體外的部分作為所述混煉段的分流元件。
3.如權(quán)利要求1所述的擠壓機(jī)螺桿，其特征在于，所述分流元件是由螺棱加工而成的。
4.如權(quán)利要求1所述的擠壓機(jī)螺桿，其特征在于，所述分流元件形狀包含菱形、圓錐形或三角形。
5.如權(quán)利要求3所述的擠壓機(jī)螺桿，其特征在于，所述分流元件形狀包含菱形、圓錐形或三角形。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的擠壓機(jī)螺桿，其特征在于，所述螺桿長為螺桿外徑的 33倍，所述進(jìn)料段為螺桿外徑的9倍，所述壓縮段為螺桿外徑的8倍。
7.如權(quán)利要求1至5任一項所述的擠壓機(jī)螺桿，其特征在于，所述混煉段與計量段的長度比為1 3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擠壓機(jī)螺桿，依次包含進(jìn)料段、壓縮段和計量段，同時還包含表面有分流元件的混煉段，其位于壓縮段和計量段之間。本發(fā)明提供的擠壓機(jī)螺桿，改變經(jīng)壓縮段的螺槽推送的熔融熔體的流動方向，增加流體的交混機(jī)率，改善固相與液相熱交換，使未熔的固體團(tuán)塊得以細(xì)化、熔融、均化，使后續(xù)紡絲得以運(yùn)行，紡絲質(zhì)量得以保證。
文檔編號D01D1/04GK102534819SQ20121006922
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者劉凱亮, 劉鑫, 李秀賓, 那芝郁, 龍嬌 申請人:北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司