專利名稱：雙螺桿聚酯熔融擠出機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬一種對(duì)聚酯切片熔融擠出的螺桿擠出設(shè)備。
目前以聚酯切片為原料紡絳綸絲或制膜，必須經(jīng)過干燥處理工序，因?yàn)椴唤?jīng)干燥處理的聚酯切片在熔融時(shí)，內(nèi)含的水分會(huì)使聚酯水解，分子量降低，同時(shí)汽化的水分會(huì)使熔融態(tài)聚酯產(chǎn)生許多小氣泡，使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。而在干燥工序中，由于切片的相互摩擦，必然要產(chǎn)生聚酯粉塵，這些粉塵干燥后，分子量要比正常切片分子量高出3000－5000，在相同的熔融條件下，高分子量的聚酯粉塵難以熔融，從而惡化了生產(chǎn)條件，降低了產(chǎn)品質(zhì)量。近年來，在某些要求聚酯熔體的物理和化學(xué)性能高度均勻的場(chǎng)合，如超細(xì)纖維的制作，多采用脈沖式高密度輸送，以減少粉塵的產(chǎn)生，同時(shí)縮短干燥時(shí)間，以減少其影響，既使如此，干燥介質(zhì)也會(huì)帶入一些灰塵，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
本實(shí)用新型旨在提供一種在對(duì)聚酯切片熔融時(shí)，同時(shí)能去除其中所含水分的螺桿擠出機(jī)，從而達(dá)到省去干燥處理工序的目的。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用如下結(jié)構(gòu)它包括機(jī)筒9、裝在機(jī)筒內(nèi)的螺桿7、加熱器8、螺桿傳動(dòng)裝置12、與機(jī)筒內(nèi)腔相通的加料器6、位于機(jī)筒頭部的機(jī)頭連接器11、機(jī)座13等，其特征在于所述的螺桿7是由同向旋轉(zhuǎn)互相嚙合的兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的螺桿組成，這對(duì)螺桿的螺紋分為5－8段，其頭部為2－3段嚙合縫隙較小，能形成高壓的矩形螺紋，在這幾段矩形螺紋后部有2－3處兩段螺紋的交接處設(shè)有屏障部件14，屏障部件的結(jié)構(gòu)為2－3片與螺桿垂直并同心、直徑與螺紋相同的圓形擋片，擋片上開有過料口，在2－3個(gè)被屏障部件隔開的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有抽真空裝置，螺桿其它部位兩段螺紋的交接處設(shè)計(jì)為能使熔融態(tài)物料均壓穩(wěn)流的穩(wěn)流結(jié)構(gòu)，在螺桿適當(dāng)部位設(shè)置有能向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)的檢測(cè)部件。
本機(jī)的工作原理及過程為螺桿傳動(dòng)裝置帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過加料器向機(jī)筒內(nèi)加料，固態(tài)的聚酯切片在加熱器加熱的筒腔內(nèi)被螺桿擠壓剪切變?yōu)槿廴趹B(tài)，并不斷被推向前進(jìn)，本機(jī)設(shè)置的2－3個(gè)抽真空裝置能抽出所對(duì)應(yīng)機(jī)筒區(qū)域內(nèi)的空氣，形成負(fù)壓區(qū)，從而除去流過該區(qū)域熔融態(tài)物料中的水分和低分子物，螺桿頭部2－3段矩形螺紋能增加運(yùn)送物料的壓力，滿足高壓輸出物料的要求。所設(shè)置的屏障部件，一個(gè)功能是擋住前進(jìn)物料中的殘余固相使其徹底熔融，另一個(gè)重要功能是使屏障部件兩邊互相隔絕，為能夠形成不同的工況壓力區(qū)以滿足本機(jī)既需要有高壓工作區(qū)又需要有負(fù)壓工作區(qū)創(chuàng)造了條件。
本機(jī)根據(jù)原料不同設(shè)置的2－3個(gè)抽真空區(qū)，能夠使熔融態(tài)物料經(jīng)過2－3次抽真空除去內(nèi)含的水分和低分子物，由于本機(jī)螺桿上設(shè)置有帶過料口的屏障部件，在保證物料不斷從過料口通過的同時(shí)，將螺桿分成數(shù)個(gè)相互隔絕密封的區(qū)域，所以前述設(shè)置的抽真空負(fù)壓區(qū)不會(huì)影響其它區(qū)域所需的不同工況，使本機(jī)能同時(shí)完成熔融，抽真空脫水和高壓擠出幾個(gè)功能，從而可對(duì)未經(jīng)干燥處理的聚酯切片直接進(jìn)行熔融擠出，達(dá)到紡絲和制膜的要求，這樣既避免了前述干燥工序帶來的弊病，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又節(jié)省了設(shè)備和能源，降低了產(chǎn)品成本。本機(jī)還能將聚酯(滌綸)廢絲、廢膜直接熔融進(jìn)行再紡絲或制膜，可以將以聚酯(滌綸)為原料的各種廢舊衣物，床上用品進(jìn)行再熔融，制作各種工業(yè)用無紡布或切粒后制造聚酯增強(qiáng)塑料等。


圖1本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
(為清楚顯示傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)，本圖螺桿采用旋轉(zhuǎn)90°示意)1、電機(jī)2、減速箱3、止推軸承4、加料器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5、料斗6、加料器7、螺桿8、加熱器9、機(jī)筒10、多孔板11、機(jī)頭連接器12、螺桿傳動(dòng)裝置13、機(jī)座14、屏障部件15、穩(wěn)流結(jié)構(gòu)圖2本實(shí)用新型實(shí)施例屏障部件結(jié)構(gòu)示意圖。
20、擋片21、過料口圖3本實(shí)用新型實(shí)施例圓弧形螺紋及其嚙合狀態(tài)。
圖4本實(shí)用新型實(shí)施例矩形螺紋及其嚙合狀態(tài)。
圖5本實(shí)用新型實(shí)施例穩(wěn)流結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6本實(shí)用新型實(shí)施例螺桿部分正視圖。
22、排真空裝置圖7排真空裝置C－C向剖面示意圖。
23、法蘭24、排氣罩25、排真空腔26、排真空管圖8本實(shí)用新型實(shí)施例三區(qū)四點(diǎn)式熔體壓力傳感器設(shè)置位置。
圖9本實(shí)用新型實(shí)施例二區(qū)三點(diǎn)式熔體壓力傳感器設(shè)置位置。
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1所示實(shí)施例的工作螺桿共分8段，中后部5段為螺距較大的圓弧齒形，其嚙合狀況如圖3所示，這種齒形嚙合間隙較大，頭部3段為螺矩較小，螺槽較淺的矩形齒形，其嚙合狀況如圖4所示，這種齒形嚙合間隙較小，能夠形成擠出部分所需的較高壓力。
本實(shí)施例在從螺桿后部數(shù)第1、2段、2、3段，4、5段螺紋之間設(shè)置有屏障部件14，本屏障部件的具體結(jié)構(gòu)見圖2；在兩段螺紋之間的螺桿上設(shè)置2－3片與螺桿垂直并同心的圓形擋片20，擋片直徑與螺紋直徑相同，擋片上開有過料口21，其形狀為數(shù)條從圓周邊緣指向圓心方向的細(xì)長(zhǎng)形豁口。
上述過料口也可設(shè)計(jì)成圓孔狀的。
本實(shí)施例螺紋之間的穩(wěn)流結(jié)構(gòu)如圖5所示，即為一段直徑略小于螺紋直徑的光滑圓桿。
本實(shí)施例在螺桿尾部數(shù)第1、3和第5段螺紋處設(shè)有抽真空裝置22，其具體結(jié)構(gòu)是在需要抽真空螺紋區(qū)域部位的機(jī)筒上方設(shè)一與機(jī)筒內(nèi)腔相通、外頂部被法蘭23密封的抽真空腔25，該腔體內(nèi)設(shè)一進(jìn)氣口位于互相嚙合的兩螺桿外表面附近的排氣罩24，罩后部與一拐90°角從腔體側(cè)壁穿出的排氣管26相通，使用時(shí)將真空泵與排氣管尾部相接，即可抽出筒腔內(nèi)的空氣和水分。這種結(jié)構(gòu)可以減少排氣管路內(nèi)壁的結(jié)炭以防止結(jié)炭落入熔融的物料。
為了防止抽真空區(qū)物料鼓泡膨脹、堵塞排氣管路，本實(shí)施例在排真空區(qū)內(nèi)設(shè)有浮筒式料位計(jì)，當(dāng)附在螺桿表面的物料過多發(fā)生鼓泡膨脹觸到浮筒頭部時(shí)，傳感器即可向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，調(diào)整擠出機(jī)的進(jìn)料、傳動(dòng)速度等工作狀態(tài)。
本實(shí)施例螺桿頭部三段為增壓區(qū)，由于螺桿中后部設(shè)有抽真空負(fù)壓區(qū)，因此需要加強(qiáng)對(duì)頭部工作狀況的監(jiān)測(cè)和控制，圖8為本實(shí)施例螺桿頭部三區(qū)四點(diǎn)式熔體壓力傳感器的設(shè)置位置，即分別在第1段和第2段螺紋之間設(shè)一個(gè)壓力指示控制記錄傳感器PICR，在第2和第3段螺紋之間設(shè)2個(gè)壓力指示控制記錄傳感器PICR，為了便于觀察，頭部還可設(shè)一個(gè)壓力指示記錄傳感器PIR，靠壓力傳感器通過控制系統(tǒng)控制給料速度確保不含氣泡的熔融態(tài)聚酯在一定壓力下穩(wěn)定給料。
如螺桿頭部設(shè)2段增壓區(qū)，則在頭部設(shè)置如圖9所示的兩區(qū)三點(diǎn)式熔體壓力傳感器，即在頭部設(shè)1個(gè)、在第1段和第2段螺紋之間設(shè)2個(gè)壓力指示控制記錄傳感器PICR。
本實(shí)施例的螺桿傳動(dòng)裝置12由圖1所示的電機(jī)1、減速箱2、止推軸承3組成，加料器6由料斗5、加料器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4組成。機(jī)頭連接器11包括設(shè)在機(jī)筒9前部的多孔板10。
權(quán)利要求1.一種聚酯熔融擠出機(jī)，包括機(jī)筒、裝在機(jī)筒內(nèi)的螺桿、加熱器、螺桿傳動(dòng)裝置、與機(jī)筒內(nèi)腔相通的加料器、位于機(jī)筒頭部的機(jī)頭連接器、機(jī)座，其特征在于所述的螺桿是由同向旋轉(zhuǎn)互相嚙合的兩根結(jié)構(gòu)相同的螺桿組成，這對(duì)螺桿的螺紋分為5-8段，其頭部為2-3段嚙合縫隙較小，能形成高壓的矩形螺紋，在這幾段矩形螺紋后部有2-3處兩段螺紋的交接處設(shè)有屏障部件，屏障部件的結(jié)構(gòu)為2-3片與螺桿垂直并同心、直徑與螺紋相同的圓形擋片，擋片上開有過料口，在2-3個(gè)被屏障部件隔開的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有抽真空裝置，螺桿其它部位兩段螺紋的交接處設(shè)計(jì)為能使熔融態(tài)物料均壓穩(wěn)流的穩(wěn)流結(jié)構(gòu)，在螺桿適當(dāng)工作部位設(shè)置有能向控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)的檢測(cè)部件。
2.如權(quán)利要求1所述的聚酯熔融擠出機(jī)，其特征在于所述的在隔離區(qū)里設(shè)置的抽真空裝置具體結(jié)構(gòu)是在需要抽真空螺紋區(qū)域部位的機(jī)筒上方設(shè)一與機(jī)筒內(nèi)腔相通的封閉的抽真空腔，腔內(nèi)設(shè)一進(jìn)氣口位于互相嚙合的兩螺桿外表面附近的排氣罩，罩后部與一拐90°角從腔體側(cè)壁穿出的排氣管相通，排氣管尾部與真空泵相接。
3.如權(quán)利要求1所述的聚酯熔融擠出機(jī)，其特征在于所述的屏障部件擋片上過料口的形狀為數(shù)條從圓周邊緣指向圓心方向的細(xì)長(zhǎng)形豁口。
4.如權(quán)利要求2所述的聚酯熔融擠出機(jī)，其特征在于所述的屏障部件擋片上過料口的形狀為數(shù)條從圓周邊緣指向圓心方向的細(xì)長(zhǎng)形豁口。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的聚酯熔融擠出機(jī)，其特征在于所述的位于螺桿適當(dāng)工作部位的檢測(cè)部件中的壓力傳感器的安裝位置為頭部有三段螺紋增壓區(qū)時(shí)，在頭部第一段和第二段螺紋之間設(shè)一個(gè)、在第2段和第3段螺紋之間設(shè)2個(gè)壓力指示控制記錄傳感器；頭部有2段螺紋增壓區(qū)時(shí)，在頭部設(shè)一個(gè)，在第一段和第2段螺紋之間設(shè)2個(gè)壓力指示控制記錄傳感器。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的聚酯熔融擠出機(jī)，其特征在于所述的兩段螺紋交接處的穩(wěn)流結(jié)構(gòu)為一段直徑略小于螺紋直徑的光滑圓桿。
7.如權(quán)利要求5所述的聚酯熔融擠出機(jī)，其特征在于所述的兩段螺紋交接處的穩(wěn)流結(jié)構(gòu)為一段直徑略小于螺紋直徑的光滑圓桿。
專利摘要一種聚酯熔融擠出機(jī)，現(xiàn)有以聚酯為原料紡絲制膜必須先經(jīng)干燥處理，干燥時(shí)產(chǎn)生的粉塵會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，本機(jī)設(shè)結(jié)構(gòu)相同互相嚙合的兩根螺桿，用屏障部件和穩(wěn)流結(jié)構(gòu)將其分為5—8個(gè)工作區(qū)，在其中2—3個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)抽真空裝置，同時(shí)完成熔融、抽真空脫水和高壓擠出幾個(gè)功能，從而可對(duì)未經(jīng)干燥的聚酯切片直接進(jìn)行熔融紡絲，省去干燥工序、提高了產(chǎn)品質(zhì)量、降低了成本，本機(jī)還可將滌綸廢絲和以滌綸為原料的廢舊衣物直接熔融再紡絲。
文檔編號(hào)B29C47/38GK2141761SQ9224296
公開日1993年9月8日 申請(qǐng)日期1992年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月27日
發(fā)明者王澤新 申請(qǐng)人:王澤新