[實(shí)用新型]一種用于聚丙烯的高速擠出單螺桿

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020211509.8
• 申請日: 2010-05-26
• 公開（公告）號: CN201669874U
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅慶青;葉鎮(zhèn)波;李意明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東達(dá)誠機(jī)械有限公司
• 主分類號: B29C47/62
• 分類號: B29C47/62;B29K23/00
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務(wù)有限公司 44230
• 代理人: 郭曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種，更具體地說涉及一種用于聚丙烯的高速擠出單螺桿。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的單螺桿擠出機(jī)，其擠出系統(tǒng)由機(jī)筒和單螺桿所組成。其中單螺桿是關(guān)鍵性部件，通過它的轉(zhuǎn)動，機(jī)筒內(nèi)的物料才能發(fā)生移動，并得到增壓和部分的摩擦熱量，混合均勻后定量地輸送到擠出機(jī)的機(jī)頭成型。

如圖1所示，根據(jù)物料在擠出機(jī)中移動過程中，物料的三種物理狀態(tài)變化過程及螺桿各部位的工作要求，通常將螺桿分為進(jìn)料段1′(又稱固體輸送段)、2′壓縮段(又稱熔融段)和3′計(jì)量段(又稱均化段)三段，其中進(jìn)料段1′的作用是輸送固體物料給壓縮段2′、計(jì)量段3′；壓縮段2′的作用是壓實(shí)松散的固體物料并熔融物料；計(jì)量段3′的作用是將來自壓縮段的物料進(jìn)一步塑化均勻并定量、定壓、定溫地送入機(jī)頭。

傳統(tǒng)的用于聚丙烯的單螺桿擠出技術(shù)，聚丙烯的擠出過程如下：開機(jī)前，通過機(jī)筒外部的加熱裝置對機(jī)筒進(jìn)行預(yù)熱，使機(jī)筒溫度上升到聚丙烯能初步熔融所需的溫度，恒溫加熱一段時(shí)間后，啟動驅(qū)動螺桿的電機(jī)，帶動螺桿轉(zhuǎn)動，而固體狀態(tài)的聚丙烯通過料斗、經(jīng)由機(jī)筒的加料口進(jìn)入螺桿進(jìn)料段的螺槽內(nèi)，在螺桿的作用下向前輸送。當(dāng)聚丙烯從進(jìn)料段進(jìn)入壓縮段后，隨著聚丙烯的繼續(xù)向前輸送，由于螺桿螺槽深度逐漸變淺，以及過濾網(wǎng)、分流板和機(jī)頭的阻礙作用，聚丙烯被進(jìn)一步壓實(shí)。與此同時(shí)，聚丙烯又吸收來自機(jī)筒外面加熱裝置傳導(dǎo)來的熱量，因而聚丙烯的溫度不斷上升，熔融的聚丙烯不斷增加，而未熔融的聚丙烯則不斷減少。當(dāng)聚丙烯移動到壓縮段末端時(shí)，聚丙烯全部或大部分由熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鳡顟B(tài)。當(dāng)聚丙烯進(jìn)入計(jì)量段后，被進(jìn)一步塑化、均勻化，然后被擠入機(jī)頭。

傳統(tǒng)的單螺桿擠出機(jī)，擠出質(zhì)量比較差、擠出量比較小，主要是由于以下原因所造成的：

一、為了保證聚丙烯的完全熔融，傳統(tǒng)的單螺桿的壓縮比設(shè)計(jì)得比較大，從而造成物料在向前輸送過程中阻力大、移動緩慢；

二、傳統(tǒng)螺桿的螺距與螺桿直徑相同(即螺桿的螺距等于螺桿直徑)的設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致螺紋升角比較小，造成螺桿的螺棱對物料的推力比較小，影響物料向前移動；

三、傳統(tǒng)的螺桿采用單螺紋設(shè)計(jì)，從而使物料在壓縮段時(shí)會出現(xiàn)熔融物料與固體物料混合在一起，這不僅造成物料傳熱效果差，也影響物料的輸送。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種用于聚丙烯的高速擠出單螺桿，擠出的物料混煉效果和均勻性能夠大幅提高，采用的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型的一種用于聚丙烯的高速擠出單螺桿，其特征在于：螺桿從后端到前端依次分為進(jìn)料段、壓縮分離段、計(jì)量段、混合段，所述壓縮分離段設(shè)有主螺棱和副螺棱。

一種較佳的方案，所述進(jìn)料段螺棱的外徑小于壓縮分離段、計(jì)量段、混合段中任何一段螺棱的外徑。

一種更佳的方案，所述壓縮分離段、計(jì)量段、混合段的螺棱的外徑相同。

一種較佳的方案，所述進(jìn)料段螺棱的外徑比壓縮分離段螺棱的外徑小0.2-1.0毫米。優(yōu)選的方案是進(jìn)料段螺棱的外徑比壓縮分離段螺棱的外徑小0.3毫米。這樣可以有效的避免由于固體片料堆積于螺棱與機(jī)筒內(nèi)壁的間隙，造成螺桿在旋轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)偏心現(xiàn)象。

所述進(jìn)料段的長度為進(jìn)料段螺棱外徑的12-14倍。優(yōu)選的方案是進(jìn)料段的長度為進(jìn)料段螺棱的外徑的13倍。根據(jù)高速擠出的要求及聚丙烯的結(jié)晶特性，將進(jìn)料段延長，這樣在高速擠出單螺桿工作的時(shí)候，將進(jìn)料段進(jìn)行通水冷卻，可以更有效的減少固體物料與螺桿表面的摩擦阻力，提高固體物料的輸送能力。

所述與計(jì)量段相接處壓縮分離段的主螺棱的螺距為螺桿直徑的1.1-1.2倍。一種優(yōu)選的方案，所述與計(jì)量段相接處的壓縮分離段的主螺棱的螺距為螺桿直徑的1.15倍。這樣將主螺棱的螺距變大，不僅增加壓縮段物料的推力，同時(shí)避免由于新增一條副螺棱而造成的物料的幾何壓縮比突增的現(xiàn)象，很好的避開了物料在輸送過程中的瓶頸。

所述壓縮分離段的螺槽的深度從壓縮分離段與進(jìn)料段相接處朝計(jì)量段方向逐漸變小，副螺棱螺距比主螺棱螺距大。由于副螺棱螺距比主螺棱螺距大，導(dǎo)致副螺棱與主螺棱之間的螺槽從壓縮分離段與進(jìn)料段相接處往計(jì)量段方向逐漸從窄變寬。由于引入了一條副螺棱，能有效的將已經(jīng)熔融的物料與固體分開，且固體物料是一直處在于從深到淺、由寬變窄的螺槽中，有利于固體物料逐漸接近機(jī)筒內(nèi)孔，以吸收由機(jī)筒外部加熱器所傳導(dǎo)過來的熱量、進(jìn)一步熔融，而已經(jīng)熔融的物料翻過副螺棱的外沿進(jìn)入副螺棱的由窄變寬的螺槽里，有利于熔融物料的輸送，最終實(shí)現(xiàn)聚丙烯的良好的熔融與高效的輸送。

一種較優(yōu)的方案，所述副螺棱螺距比主螺棱螺距大4～7mm。