[發明專利]一種變徑螺桿熔融擠出機的聚酯紡絲方法

無效

• 申請號: 201210219799.4
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102719901A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 倪建華;王依民;朱衛彪;鄒黎明;王燕萍;甘海嘯
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01D1/04
• 分類號: D01D1/04;D01D13/02
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及一種變徑螺桿熔融擠出機的聚酯紡絲方法。

背景技術

在聚酯（PET，PBT，PDT）紡絲過程中，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。若采用常規的干燥設備，會占用大量空間，造成能源、空間，人力等資源的浪費。

為了除去原料中的水分，相關研究人員設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，還能達到其他優良效果。專利200820083445中提到兩根錐形螺桿在機筒內同方向轉動使得原料在機筒內塑化更均勻,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造粒生產錐形螺桿擠出機，200820083447.X中涉及一種替代現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構（專利號：201020548822.0），而且這些擠出機主要用于橡膠或塑料領域，并非用于紡絲領域。從進料到擠出全段為錐形結構會形成熔體推進不穩定，這將嚴重影響原絲質量；而采用螺桿后端為平行結構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，這種結構對塑料擠出成型是有利的。但是針對紡絲的粒料或粉料，其進料的預結晶和真空排氣干燥必須十分均勻，因為紡絲原料的預結晶和含水率的不穩定波動必然會影響后面壓縮計量段熔體的穩定性，從而影響到紡絲細流噴頭拉伸的均勻性和纖維成型質量。現有技術很難保證在擠出過程中原料的干燥和預結晶均勻進行的同時又能保證充分排除原料中水分，經過多次試驗，本專利技術能夠有效解決現有技術該方面不足，能夠滿足聚酯的紡絲要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種變徑螺桿熔融擠出機的聚酯紡絲方法。

本發明的一種變徑螺桿熔融擠出機的聚酯紡絲方法，所述的聚酯紡絲方法依次連續包括進料預結晶干燥、預熔融抽氣、熔融、壓縮計量和紡絲成型五個階段，所述的進料預結晶干燥的溫度控制在110～170℃，所述的預熔融抽氣的溫度控制在低于原料熔融溫度3～10℃；所述的預熔融排氣區圓錐形筒體安裝有4～16個排氣口；所述的聚酯紡絲方法所采用的擠出機是從前到后分成進料預結晶干燥區、預熔融排氣區、熔融區和壓縮計量區四個區段的一體式變徑螺桿擠出機，所述的進料預結晶干燥區筒體為圓柱形，所述的預熔融排氣區筒體為圓錐形，所述的熔融區筒體為圓柱形，所述的壓縮計量區筒體為圓柱形，所述的進料預結晶干燥區筒體直徑大于所述的熔融區筒體直徑，熔融區筒體直徑和壓縮計量區筒體直徑相同；所述的進料預結晶干燥區占總螺桿長度的30～40%；所述的預熔融排氣區占總螺桿長度的10～15%；所述的熔融區占總螺桿長度的10～15%；所述的預熔融排氣區的圓錐形筒體的外錐角角度范圍為10～20度。

如上所述的一種變徑螺桿熔融擠出機的聚酯紡絲方法，所述的進料預結晶干燥區筒體與所述的熔融區筒體的直徑比為1.5:1～3:1。

如上一種變徑螺桿熔融擠出機的聚酯紡絲方法，所述的預熔融排氣區筒體上的排氣口孔徑為3～12mm。

如上一種變徑螺桿熔融擠出機的聚酯紡絲方法，所述的聚酯為PET、PBT或PDT。

有益效果

1.該方法省去聚酯紡絲前龐大的干燥設備，節約工廠空間，節省資源和成本。

2.變徑螺桿的特點是進料區螺桿直徑大，螺紋槽相對較淺，受熱面積大，有利于聚酯（粉料、粒料）的預熱干燥或預結晶，且原料受熱均勻從而使原料預結晶和軟化更加均勻。

3.在錐形變徑螺桿筒壁處開設排氣口，溫度能夠滿足使聚酯軟化，由于錐形結構在錐形段內壁形成更大的壓力，更有利于水分的排除。