[其他]用于单螺杆挤压机的螺杆

说明书

本发明涉及一个用于单螺杆挤压机的螺杆，这种挤压机依靠挤压很大疏松体积粉末的，高度分散的或颗粒的聚合物材料进行生产。

一种已知用于单螺杆挤压机的螺杆特征是一个锥形的喂料区和一个圆筒形的压缩区，其中螺杆螺旋片的导角为常数（1，2）。

另一种已知用于单螺杆挤压机的螺杆具有一个布置在压缩区中的减压区，其中螺杆螺片的导角为常数而且在17°到27°限度内，同时沿螺杆的压缩比同样为常数并且为1.5到5（3）。

这些已知的螺杆的缺点是：

-在喂料区开始处力最大并且经常发生螺杆折断而螺杆直径很小;

-在螺杆喂料区和其相应套筒不同轴的情况下压缩不足;

-在压缩区开始处没有减压区，该区对于模塑化合物排气是很必要的;

-不适于没有预成颗粒的粉末材料的直接生产;

-在喂料和压缩区中没有最佳的螺杆旋片导角和压缩比，这导致挤压机产量下降;

-螺杆从套筒中拆装困难。

因此，本发明的目的是提供一种用于单螺杆挤压机的螺杆，其特征在于：产量高，能直接使用没有预成颗粒的粉末材料，能生产完美的大型产品并能迅速方便地拆装。

这一目的依靠一个用于单螺杆挤压机的螺杆来实现，该螺杆包括一个锥形喂料区，一个减压区和一个压缩区。根据本发明，喂料区的压缩比在螺杆螺旋片的导角为从15°到23°时高于4。在减压区中减压比为从1.5到2.0，在压缩区中压缩比在螺杆螺旋片导角为23°到30°时低于4.5。

根据本发明的一个实施例，螺杆的压缩区为圆柱状，而根据另一个实施例，该区域为锥形。

根据本发明用于单螺杆挤压机的螺杆优点是：

-在挤压机的喂料区中螺杆螺旋片导角最小，这就为粉末的，高度分散的和其他大疏松体积提供了一种可能性，即在螺杆旋转时能够很容易进入;

-在压缩区的大压缩比使材料的排气和压实程度很高;

-在推进区中螺杆螺旋片的导角最大，这使挤压机产量最高并提供了有大截面面积的生产部分的可能;

-有减压区的存在，特别是抽真空区域的存在，提供分离空气，湿度和其他模塑化合物中的挥发物质或在加工过程中分离的物质的条件;

-根据加工的材料的疏松体积，增加挤压机喂料区中螺杆通道的工作体积的可能性;

-根据在熔融时材料的比体积变化和不同回流的所需附加均化程度改变挤压机压缩区中螺杆的压缩比的可能性;

-迅速有效地轴向从套筒中拆卸螺杆的可能性，这在挤压时模塑化合物热固三维交联的情况中尤为重要;

-各自调节剪切力和材料在挤压机中滞留时间的可能性，这在热加工不稳定聚合物化合物的情况下尤为重要;

为了更好地理解本发明，可以参照附图，其中图示和叙述了本发明的最佳实施例。

图1表示本发明第一个实施例的用于单螺杆挤压机的螺杆，带有锥形喂料区Ⅰ，减压区Ⅱ和圆柱形压缩区Ⅲ;

图2表示本发明第二个实施例的用于单螺杆挤压机的螺杆，带有锥形喂料区Ⅰ;减压区Ⅱ和锥形压缩区Ⅲ。

单螺杆挤压机的螺杆2包括一个锥形喂料区Ⅰ，一个减压区Ⅱ和一个压缩区Ⅲ。在螺杆2的螺杆螺旋片导角φ₁为15°到23°时，喂料区Ⅰ中的压缩比高于4。在减压区Ⅱ中的减压比为1.5到2.0，在螺杆2的螺杆螺旋片导角φ₂为25°到32°时压缩区Ⅲ中压缩比低于4.5。

螺杆2喂料区Ⅰ中压缩比由螺杆2的与螺杆2直径和在喂料区Ⅰ端部槽深相比的较大直径和在喂料区Ⅰ开始处较大的槽深确定。

螺杆2的第二区段包括减压区Ⅱ，过渡和压缩区Ⅲ，其特点是直径很小的变化，在具体情况下-直径没有任何变化（即：压缩区为圆杆形）。减压区Ⅱ螺旋槽较深，在具体情况下，它与套筒3上孔4相联，排出在工艺过程中分离的或在喂料中搅入的气体产物。在压缩区Ⅲ中的压缩比为1.5到4.5（在加工硬性聚氯乙烯化合物时为2.7到3.1，在加工增塑聚氯乙烯化合物时为3.0到3.5，在加工高密度聚乙烯时为3.7到4.35，在加工低密度聚乙烯时为4.00到4.50，在加工聚丙烯时为3.70到4.35，在加工聚酰胺和聚酯时为4.00到4.35）。在套筒3进口处装有一个进料斗1。

根据图1所示的实施例，压缩区Ⅲ为圆柱形。根据图2所示的实施例，压缩区Ⅲ为锥形。

本发明用于单螺杆挤压机的螺杆工作过程如下所示：聚合物原料通过进料斗1喂入喂料区Ⅰ，当螺杆2在套筒3中旋转时螺杆肋从料斗1中获得原料并将原料沿螺杆槽2向前推进，由于槽的截面减小，原料在槽中压实。在减压区Ⅱ将聚合物原料和机械搅动的空气、湿气和其他有害物质分开，然后原料被压缩并被均化。由于螺旋转动，原料被推向套筒3端部的成形模具。