[發(fā)明專利]一種微型高溫紡絲機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410037881.4
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN103753790B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳文華;羅偉強(qiáng);楊偉;王小平;施鎮(zhèn)江
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C47/10
• 分類號(hào): B29C47/10;B29C47/78;B29C47/08
• 代理公司: 上海天翔知識(shí)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)明屬熔融紡絲設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種微型高溫紡絲機(jī)，特別是一種主要應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研實(shí)驗(yàn)且特別適合于小劑量的實(shí)驗(yàn)的微型高溫紡絲機(jī)。

背景技術(shù)

隨著高分子共混物和納米復(fù)合材料的迅速發(fā)展，迫切需要一種針對新材料研究使用的實(shí)驗(yàn)室用紡絲設(shè)備。這是因?yàn)樽畛蹼A段在實(shí)驗(yàn)室里獲得的產(chǎn)量很低或者材料本身很昂貴，許多新型材料的獲取只能以“g”為單位來計(jì)量。然而一般的熔融紡絲都采用螺桿擠出產(chǎn)生熔體壓力，采用計(jì)量泵實(shí)現(xiàn)均勻出絲。這種方式如果用于實(shí)驗(yàn)研究，主要問題是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，投料量大。特別是在配方設(shè)計(jì)和紡絲改性實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要頻繁改變配方，清洗料筒，更換絲板。

所以，現(xiàn)在要求一種微型紡絲機(jī)，它既能加工這些微量的材料，同時(shí)又可以精確模擬紡絲流程,且要求儀器容易操作。但是，現(xiàn)有的大多數(shù)小型紡絲機(jī)的紡絲效果都不甚理想，因?yàn)槭紫人鼈円话銥閱温輻U擠出裝置，混合效果不好。若帶有計(jì)量泵的小型紡絲機(jī)，則操作和維護(hù)成本較高，而不帶計(jì)量泵的紡絲機(jī)，紡絲效果不好，紡絲過程容易出現(xiàn)斷絲。同時(shí)，近年來特種塑料的改性及紡絲研究非常流行，但是市場上大多數(shù)紡絲機(jī)最高紡絲溫度為300℃，不能滿足大多數(shù)特種塑料紡絲加工要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一種微型高溫紡絲機(jī)，由于其獨(dú)特的自動(dòng)進(jìn)料機(jī)，使得原料進(jìn)入螺桿的量可以控制，省去了計(jì)量泵，更便于操作，同時(shí)其螺桿及閥門結(jié)構(gòu)，與普通紡絲機(jī)相比，可以在螺桿中停留更長時(shí)間。本發(fā)明不但有良好的共混效果，同時(shí)其只需要10g～15g樹脂就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，大大的節(jié)約了原料。同時(shí)，該儀器使用了銅塊加熱器，使得紡絲溫度最高可以達(dá)到500℃。此裝置不但可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)及科研中的原料使用量，同時(shí)混合效果良好，料筒內(nèi)還有充氮保護(hù)系統(tǒng)及氣流冷卻系統(tǒng)，便于開展及模擬各類加工實(shí)驗(yàn)。特別適合配方中某些材料特別昂貴或難于獲得的情況。

本發(fā)明的一種微型高溫紡絲機(jī)，主要包括機(jī)架、合頁式料筒、錐形雙螺桿、加熱裝置和自動(dòng)喂料裝置；

所述合頁式料筒為對稱的各帶半腔的兩塊體構(gòu)成，兩塊體合并時(shí)共同形成料筒腔體、輸入軸孔、進(jìn)料通道、出料通道和循環(huán)通道，所述半腔體主體呈底朝上的圓錐形凹陷，所述圓錐形的縱向中心剖切平面與塊體平面一致，所述圓錐形的底部開有兩道輸入軸孔半圓凹槽，所述輸入軸孔半圓凹槽的深度等于輸入軸孔的半徑，所述圓錐形的上部一側(cè)開有進(jìn)料通道半圓凹槽，所述進(jìn)料通道半圓凹槽的深度等于進(jìn)料通道的半徑，所述圓錐形的另一側(cè)開有循環(huán)管半圓凹槽，所述循環(huán)管半圓凹槽的深度等于所述循環(huán)管半圓凹槽的半徑，所述循環(huán)管半圓凹槽的上端接通所述圓錐形的上部，所述循環(huán)管半圓凹槽的下端接通所述圓錐形的下部；所述圓錐形的頂部開有出料通道半圓凹槽，所述出料通道半圓凹槽的深度等于所述出料通道半圓凹槽的半徑；所述合頁式料筒下端與壓力傳感器相連接；

所述右錐形螺桿和左錐形螺桿安裝于合并后的所述合頁式料筒的料筒腔體中，所述錐形雙螺桿的輸入軸穿過所述輸入軸孔，驅(qū)動(dòng)輸入軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝于所述微型高溫紡絲機(jī)的機(jī)座；所述錐形雙螺桿由右錐形螺桿和左錐形螺桿嚙合構(gòu)成，所述右錐形螺桿和所述左錐形螺桿同時(shí)為圓錐形雙螺旋線螺桿或圓錐形單螺旋線螺桿，圓錐角度20°～35°之間，且兩根螺桿的螺旋線旋轉(zhuǎn)方向相同或相反，即一根為順時(shí)針方向另一根為逆時(shí)針方向，或兩根同為順時(shí)針方向，又或兩根同為逆時(shí)針方向；所述右錐形螺桿和所述左錐形螺桿的兩軸線安裝夾角與其錐形角相等；所述右錐形螺桿和所述左錐形螺桿的兩軸線安裝夾角的中心線垂直于水平方向；

所述合頁式料筒的進(jìn)料通道安裝自動(dòng)喂料裝置，所述自動(dòng)喂料裝置包含電機(jī)和喂料筒，喂料筒與合頁式料筒的進(jìn)料孔相連，電機(jī)與喂料筒相連，所述的自動(dòng)喂料裝置為電機(jī)帶動(dòng)喂料筒中的螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)原料向前運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)進(jìn)料裝置，螺桿直徑為10～20mm，長徑比為1:15～1:30，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為0～20r/min；

所述合頁式料筒的出料通道上端安裝閥門，所述閥門為截止閥；出料通道下端嵌入濾網(wǎng)，濾網(wǎng)為50～200目，濾網(wǎng)下段嵌入噴絲板；所述合頁式料筒與加熱塊相連，加熱塊采用電阻絲銅塊加熱器，使得紡絲溫度范圍為50～500℃。

所述加熱裝置包含加熱塊和保溫套筒，保溫套筒包裹在合頁式料筒上，加熱塊采用電阻絲銅塊加熱器，加熱塊與合頁式料筒后端相連；

所述操作臺(tái)與機(jī)架上端相連，合頁式料筒與機(jī)架側(cè)面相連，壓力傳感器固定在機(jī)架底部，且與合頁式料筒底部相連；所述錐形雙螺桿的長度為11～15cm，螺桿轉(zhuǎn)速為0～300r/min，所述合頁式料筒承受壓力在10～300N之間。

有益效果