[發(fā)明專利]一種變徑螺桿熔融擠出機及其擠出方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210219616.9
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102729451A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪建華;王依民;朱衛(wèi)彪;鄒黎明;王燕萍;甘海嘯
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學
• 主分類號: B29C47/60
• 分類號: B29C47/60;B29C47/66;B29C47/92;D01D1/04
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變徑螺桿熔融擠出機及其擠出方法，特別是涉及一種一體式變徑螺桿擠出機及其擠出方法。

背景技術(shù)

在聚合物加工過程中，很多高聚物在水分存在的情況下會對材料力學等性能造成嚴重影響，因此需要在進行螺桿擠出機前需要對原料進行干燥，原料干燥占用空間，造成能源、空間，人力等資源的浪費。

為了除去原料中的水分，相關(guān)研究人員設(shè)計出了錐形螺桿擠出機。錐形螺桿擠出機能有效避免安置干燥裝置外，還能達到其他優(yōu)良效果。專利200820083445中提到兩根錐形螺桿在機筒內(nèi)同方向轉(zhuǎn)動使得原料在機筒內(nèi)塑化更均勻,剪切速率更高,使得機器的塑化性能大大提升；200820083446.5，200820083437和201020680116.1，200820083522.2，均提到了錐形雙螺桿造粒機采用不同有效長徑比的錐形螺桿，使機器的塑化性能大幅度提升，同時降低了能耗；200920115973.4提到一種非常適用于ABS造粒生產(chǎn)錐形螺桿擠出機，200820083447.X中涉及一種替代現(xiàn)有的雙階造粒機組進行PVC電纜料造粒的錐形螺桿擠出機；200910031147.6，200910031148.0和200920039879.5共同提出了一種可以提高聚烯烴材料的混煉和塑化效果的聚烯烴專用錐形螺桿擠出機；99808830.7公開了一種橡膠、塑料機械的注射成型裝置和注射成型方法；200820056183.9涉及一種可以對蓬松物料聚合物進行擠出成型加工的錐形螺桿擠出機；201020548822.0提到一種具有平行螺桿頭段的錐形單螺桿擠出機，使物料更容易平穩(wěn)擠出。

但是之前專利中的錐形螺桿擠出機涉及到的螺桿要么是從進料到擠出全段成錐形，要么是螺桿后段為一平行結(jié)構(gòu)（專利號：201020548822.0）。從進料到擠出全段為錐形結(jié)構(gòu)會形成熔體推進不穩(wěn)定，這將嚴重影響原絲質(zhì)量；而采用螺桿后端為平行結(jié)構(gòu)能使熔體擠出變得均勻，但是從圖示中可見其螺桿全段三分之二仍然為錐形的進料、熔融段，只有三分之一部分為平行的擠出段，這種結(jié)構(gòu)對塑料擠出成型是有利的。但是針對紡絲的粒料或粉料，其進料的預結(jié)晶和真空排氣干燥必須十分均勻，因為紡絲原料的預結(jié)晶和含水率的不穩(wěn)定波動必然會影響后面壓縮計量段熔體的穩(wěn)定性，從而影響到紡絲細流噴頭拉伸的均勻性和纖維成型質(zhì)量。現(xiàn)有技術(shù)很難保證在擠出過程中原料的干燥和預結(jié)晶均勻進行的同時又能保證充分排除原料中水分，而本專利技術(shù)能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)該方面不足，能夠同時滿足塑料擠出和紡絲要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種變徑螺桿熔融擠出機，特別是提供一種一體式變徑螺桿擠出機及其擠出方法。本發(fā)明解決了擠出過程中原料的干燥和預結(jié)晶均勻進行又能充分排除原料中水分，無需龐大的干燥設(shè)備，能夠滿足塑料擠出，特別適用于熔融紡絲。

本發(fā)明的一種變徑螺桿熔融擠出機，所述的擠出機是從前到后分成進料預結(jié)晶干燥區(qū)、預熔融排氣區(qū)、熔融區(qū)和壓縮計量區(qū)四個區(qū)段的一體式變徑螺桿擠出機，所述的進料預結(jié)晶干燥區(qū)筒體為圓柱形，所述的預熔融排氣區(qū)筒體為圓錐形，所述的熔融區(qū)筒體為圓柱形，所述的壓縮計量區(qū)筒體為圓柱形，所述的進料預結(jié)晶干燥區(qū)筒體直徑大于所述的熔融區(qū)筒體直徑，熔融區(qū)筒體直徑和壓縮計量區(qū)筒體直徑相同；所述的進料預結(jié)晶干燥區(qū)占總螺桿長度的30～40%；所述的預熔融排氣區(qū)占總螺桿長度的10～15%；所述的熔融區(qū)占總螺桿長度的10～15%；所述的預熔融排氣區(qū)的圓錐形筒體的外錐角角度范圍為3～20度；所述的預熔融排氣區(qū)圓錐形筒體安裝有4～16個排氣口。采用不同直徑比例的平行螺桿，一方面能夠使原料的干燥更加充分或預結(jié)晶更為均勻，另一方面使出料更加穩(wěn)定；采用不同錐度的錐形螺桿，能使原料在錐形螺桿段能夠產(chǎn)生更大壓力，使原料中的水分、低分子量物質(zhì)等更容易排除，進而提高擠出物或者紡絲干更為穩(wěn)定進行。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：

如上所述的一種變徑螺桿熔融擠出機，所述的進料預結(jié)晶干燥區(qū)筒體與所述的熔融區(qū)筒體的直徑比為1.5:1~3:1。

如上所述的一種變徑螺桿熔融擠出機，所述的預熔融排氣區(qū)筒體上的排氣口孔徑為3～12mm。