[实用新型]超高分子量聚乙烯纤维多段混炼输送组合式螺杆

说明书

                        技术领域

本实用新型涉及一种在超高分子量聚乙烯纤维生产中所用双螺杆挤出机用螺杆的改进，具体地说是一种超高分子量聚乙烯纤维多段混炼输送组合式螺杆。

                        背景技术

超高分子量聚乙烯纤维由于具有高强度、高模量、低密度的特点，故在现代化战争、宇航、航空等领域得到越来越广泛的重视。在其生产过程中，将生产超高分子量聚乙烯纤维原料与白矿油溶剂加入不锈钢反应釜中，加热搅拌溶解后，然后经双螺杆挤出机塑化溶解挤出，制成纺丝原液。其中挤出机所使用的双螺杆包括加料输送段、预塑段、塑化段、挤出段构成，通过渐开花键连接为一整体，各段螺杆都有相同的外锥角和内锥角，各段因功能不同其螺纹导程不同。在加料输送段上设正旋螺棱，将物料向前输送；在预塑段和塑化段上设环形、或菱形、或三角形凸起混合块，将溶化的物料捏炼混匀；在挤出段上设正旋螺棱，将捏炼混匀的塑化物料通过挤出机头挤出。这种双螺杆具有很好的强制输送效果，但也存在一些不足之处，主要的不足是：混合效果较差，分散性差。究其原因是：由于螺棱的槽深与产品质量密切相关，且螺旋的方向与物料的分散性、共混效果相关，螺距的变化可调整物料在机内的运行速度和运行状态，螺旋方向不变、混炼单元组合单一、混炼导程短，则影响共混效果和挤出产品的质量；另外，白矿油溶炼物料后，粘度较大，故这种螺杆的混合、捏炼力度均不够，直接影响物料的分散性和共混效果，也影响挤出质量。

                         发明内容

本实用新型的目的在于提供一种采用多组、多方向、螺距不等、混炼导程长、间断送料的结构，从而提高混炼物料的捏混力度以及提高物料混炼的分散性、均匀性和挤出质量的超高分子量聚乙烯纤维多段混炼输送组合式螺杆。

为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：该超高分子量聚乙烯纤维多段混炼输送组合式螺杆，由加料输送段、预塑段、塑化段、挤出段构成，在加料输送段和挤出段上均设正旋螺棱，加料输送段将物料向前推送，挤出段将捏炼混匀的物料从挤出机头内挤出，其特征在于塑化段由10-14段混合输送段相连接构成，在其中的一段混合输送段中设有反送螺棱单元，以增加捏混压力，提高物料的分散性。本实用新型还通过如下措施实施：在每段混合输送段中均由2-4个混合块单元和一个输送螺棱单元构成，并依次采用渐开花键连接，通过多个混合块单元对混炼料反复捏炼、研磨、剪切，以提高物料的混匀程度，并随即通过相连接的输送螺棱单元输送到下一段混合输送段中，继续进行捏炼、研磨、剪切；所述的混合块单元，其几何形状为凸轮形、菱形、扇形板其中的一种，其摞合错开方向分三种，分别为沿正旋方向依次错开摞合、沿正旋方向的反方向依次错开摞合、单块间隔三种，在每段混合输送段中包括1-3种摞合错开方向的混合块单元，其作用是：沿正旋方向依次错开摞合，既具有捏混作用，又具有推送作用；沿正旋方向的反方向依次错开摞合，既具有捏混作用，又具有加压作用；单块间隔主要具有剪切作用，也具有搅拌混合作用，所述的反送螺棱单元设在第9段混合输送段的混合块单元与输送螺棱单元之间，此时物料已经过多次搅拌、捏混，已具有相当的均匀性，通过反送螺棱单元的作用，使物料进一步加压混合，以进一步提高分散性；在予混段也设有输送螺棱；此螺杆的长径比为68∶1。使用本实用新型时，将该螺杆设二根，平行装入双螺杆挤出机的螺筒内。

本实用新型的有益效果在于：与目前在超高分子量聚乙烯纤维生产中使用的挤出双螺杆相比，由于采用了多级、多方向、螺距不等、混炼导程长、间断送料及反送加压的结构，故提高了超高分子量聚乙烯生产混合物料的混匀程度、分散性能和挤出产品的质量。

                           附图说明

图1为本实用新型结构主视示意图。

图2为本实用新型一段混合输送段的放大示意图。

图3为本实用新型具有反送螺棱单元的混合输送段放大示意图。

图4为本实用新型混合块单元为凸轮形、沿正旋方向依次错开摞合的结构右视放大示意图。

图5为本实用新型混合块单元为凸轮形、沿正旋方向的反方向依次错开摞合的结构右视放大示意图。

                          具体实施方式

参照附图1、2、3、4、5制作本实用新型。该超高分子量聚乙烯纤维多段混炼输送组合式螺杆，由加料输送段A、预塑段B、塑化段C、挤出段D构成，在加料输送段A和挤出段D上均设正旋螺棱1，其特征在于塑化段C由10-14段混合输送段E相连接构成，在其中的一段混合输送段E中设有反送螺棱单元2。在每段混合输送段E中均由2-4个混合块单元E₁和一个输送螺棱单元E₂构成，并依次采用渐开花键E₃连接；所述的混合块单元E₁，其几何形状为凸轮形、菱形、扇形板其中的一种，其摞合错开方向为三种，分别为沿正旋方向依次错开摞合、沿正旋方向的反方向依次错开摞合、单块间隔三种，在每段混合输送段E中包括1-3种摞合错开方向的混合块单元E₁；所述的反送螺棱单元2设在第9段混合输送段E的混合块单元E₁与输送螺棱单元E₂之间；在予混段B中也设有输送螺棱；该螺杆的长径比为68∶1。图4给出了混合块单元为凸轮形、沿正旋方向依次错合摞合的实施例，共有三块凸轮E₂₁，从输送方向端开始，沿正旋方向依次错开摞合在一起，右端面上设渐开花键E₃；图5给出了混合块单元为凸轮形、沿正旋方向的反方向依次错开摞合的实施例，共有三块凸轮E₂₁，从输送方向端开始，沿正旋方向的反方向依次错合摞合在一起，在右端面上设键开花键E₃。