[實(shí)用新型]一種超臨界流體微孔塑料擠出發(fā)泡螺桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420295007.6
• 申請(qǐng)日: 2014-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN203937164U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭響方;王彬彬;周南橋;陳斌藝;曹賢武;文勁松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C47/62
• 分類號(hào): B29C47/62
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 謝靜娜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及微孔塑料連續(xù)擠出成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超臨界流體微孔塑料擠出發(fā)泡螺桿。

背景技術(shù)

微孔塑料一般是指泡孔直徑為0.1～10um，泡孔密度為10⁹～10¹⁵個(gè)/cm³，材料密度相比發(fā)泡前可減少5％～95％的新型泡沫塑料。近年來，一些超臨界流體憑借其對(duì)多數(shù)有機(jī)物溶解性能好、粘度低、擴(kuò)散系數(shù)大、無毒、不燃、無溶劑殘留、價(jià)廉易得、使用安全、不污染環(huán)境等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)成為取代傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)泡劑的理想物理發(fā)泡劑。

超臨界流體微孔塑料擠出發(fā)泡過首先要使塑料粒子在螺桿剪切和料筒加熱器加熱作用下熔融，高壓柱塞泵通過擠出機(jī)料筒注氣口注入超臨界流體，通過螺桿混煉作用使得料筒內(nèi)超臨界流體與熔融物料混合均勻形成超臨界流體/聚合物熔體單相體系。傳統(tǒng)三段式螺桿包括加料段、熔融段和計(jì)量段三個(gè)功能段，排氣螺桿主要包括加料段、第一壓縮段、第一計(jì)量段、排氣段、第二壓縮段和第二計(jì)量段六個(gè)功能段，然而，這兩種螺桿都不適合直接用于超臨界流體微孔塑料的擠出發(fā)泡生產(chǎn)，普遍存在以下問題：料筒超臨界流體注入口死角處容易有物料堆積，易出現(xiàn)降解或堵塞進(jìn)氣閥的現(xiàn)象；螺桿長徑比較小，物料停留時(shí)間短，超臨界流體與聚合物熔體混合不均且擠出過程中壓力波動(dòng)大；螺桿計(jì)量段偏短，機(jī)頭建立壓力后導(dǎo)致熔料倒流量過大引起料筒上注氣口發(fā)生冒料問題等。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種塑化和混合效果較好、物料適用性較廣的超臨界流體微孔塑料擠出發(fā)泡螺桿。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種超臨界流體微孔塑料擠出發(fā)泡螺桿，其特征在于，螺桿上設(shè)有十個(gè)功能段，各功能段分別為依次連接的花鍵連接段、螺紋密封段、加料段、第一壓縮段、第一計(jì)量段、屏障段、超臨界流體注入段、第二壓縮段、第二計(jì)量段和螺桿頭。

所述螺桿為一體式的實(shí)心結(jié)構(gòu)。

所述屏障段的外圓柱面上均勻分布有多個(gè)進(jìn)料槽和出料槽，按照屏障段的圓周方向，進(jìn)料槽和出料槽交替分布，進(jìn)料槽和出料槽之間為屏障體，相鄰兩個(gè)屏障體之間的間隙為0.3～0.6mm。

所述超臨界流體注入段的螺紋槽深度大于第二壓縮段或其它功能段的螺紋槽深度，超臨界流體注入段的螺紋上設(shè)有斷開溝槽，各斷開溝槽沿螺桿中心軸線均勻分布。

所述超臨界流體注入段上，與料筒的超臨界流體注入口對(duì)應(yīng)之處設(shè)有刮料銷釘，各刮料銷釘沿螺桿中心軸線均勻分布。超臨界流體注入段的螺紋槽深度大于其它功能段的螺紋槽深度，由于螺紋槽突然加深，料筒內(nèi)壓力急劇下降，此時(shí)超臨界流體容易進(jìn)入擠出機(jī)，并在設(shè)有斷開溝槽的螺紋輸送混合作用下與熔料進(jìn)行混合，再加上料筒注氣口下方的刮料銷釘在螺桿旋轉(zhuǎn)作用下刮掉注氣口死角堆積的物料，可有效防止其降解或堵塞注氣口。

所述超臨界流體注入段上，刮料銷釘處的外徑與螺桿直徑相等；各刮料銷釘?shù)母叨扰c超臨界流體注入段的螺紋槽深度相等。

所述第二壓縮段和第二計(jì)量段均為雙頭螺紋；第二計(jì)量段上設(shè)有7～9個(gè)螺距，相比傳統(tǒng)螺桿，其長度較長，加強(qiáng)了螺桿的輸送能力，減小熔料倒流量，同時(shí)提高穩(wěn)壓效果，降低機(jī)頭壓力波動(dòng)，改善料筒注氣口冒料的現(xiàn)象。

所述螺桿頭上設(shè)有多個(gè)混煉銷釘，各混煉銷釘沿螺桿中心軸線均勻分布。

所述混煉銷釘?shù)慕孛嫘螤顬閳A形、矩形或菱形。

上述螺桿結(jié)構(gòu)的各功能段中，屏障段能夠促進(jìn)固相熔融，阻止未熔固體顆粒通過；刮料銷釘可防止擠出機(jī)料筒上超臨界流體注入口死角物料堆積；超臨界流體注入段螺紋上設(shè)有斷開溝槽，將料流打散，利于超臨界流體與物料熔體的混合；第二計(jì)量段軸向長度為7～9螺距，在快速建立穩(wěn)定機(jī)頭壓力的同時(shí)減少熔料倒流量；螺桿頭設(shè)有多個(gè)混煉銷釘，進(jìn)一步均化熔體料流，形成均勻分布的超臨界流體/聚合物通體單相體系。