[发明专利]一种高效塑化单螺杆挤出机

说明书

技术领域

本发明是一种高效塑化单螺杆挤出机，可通过匹配固体输送效率、熔融效率、熔体混合输送效率，实现管材、片材、异型材等塑料制品的高速、高效、节能挤出成型。

背景技术

单螺杆挤出机因建压能力强、稳定性好、性价比高、节能等突出性能，广泛应用于高分子材料成型加工领域。沟槽机简单螺杆挤出机面世，不但显著提高了固体输送效率和挤出过程的稳定性，而且具有比产量大、比能耗小的显著优点。固体输送段机筒开设沟槽已成为当前单螺杆挤出机的主流结构，也是单螺杆挤出机实现高速、高效和节能的主要技术手段。但是，固体输送段机筒开设沟槽使单螺杆挤出机固体输送效率大为改善的同时，低效的熔融塑化能力无法与固体输送段高固体输送效率相匹配，从而导致物料熔融不完全，混合不均匀等问题的出现。

提高单螺杆挤出机螺杆转速，虽然可以相应的提高物料的熔融效率，但是同时也提高了固体输送段的固体输送效率，因而单独提高螺杆转速无法从根本上实现物料的良好熔融。旋转可旋转熔融段机筒，提高熔融段物料承受的绝对剪切速率，可有效提高聚合物的熔融速率，实现物料的彻底熔融。旋转可旋转熔体输送段机筒，提高熔融物料的混合能力，匹配高固体输送效率下的熔体混合输送效率，达到单螺杆挤出机固体输送效率、熔融效率、熔体混合输送效率的协调统一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效塑化单螺杆挤出机，有效解决了单螺杆挤出机存在的固体输送效率、熔融效率、熔体混合输送效率不匹配的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种高效塑化单螺杆挤出机，包括固体输送段机筒6、可旋转熔融段机筒14、可旋转熔体输送段机筒20、螺杆5、螺杆传动装置4、熔融段机筒传动装置13、熔体输送段机筒传动装置19、固体输送段加热测温装置7、熔融段非接触式加热测温装置12、熔体输送段非接触式加热测温装置18；固体输送段机筒6固定，熔融段机筒外壳11与固体输送段机筒6通过固体输送段与熔融段连接段9连接，熔体输送段机筒外壳17与熔融段机筒外壳11通过熔融段与熔体输送段连接段15连接，可旋转熔融段机筒14通过熔融段轴承10与熔融段机筒外壳11连接，可旋转熔体输送段机筒20通过熔体输送段轴承16与熔体输送段机筒外壳17连接，螺杆5嵌套于固体输送段机筒6、可旋转熔融段机筒14和可旋转熔体输送段机筒20组成的机筒组合内，固体输送段加热测温装置7安装于固体输送段机筒6外，熔融段非接触式加热测温装置12安装于熔融段机筒外壳11内，熔体输送段非接触式加热测温装置18安装于熔体输送段机筒外壳17内；螺杆5与螺杆传动装置4连接实现螺杆5的旋转，可旋转熔融段机筒14与可旋转熔融段机筒传动装置13连接实现可旋转熔融段机筒14的旋转，可旋转熔体输送段机筒20与熔体输送段机筒传动装置19连接实现可旋转熔体输送段机筒20的旋转；在一定的螺杆转速下，通过调节可旋转熔融段机筒14转速提高熔融段物料经受的剪切速率调节物料熔融效率，通过调节可旋转熔体输送段机筒20转速提高熔体输送段物料的剪切速率调节物料混合输送效率，从而实现固体输送效率、熔融效率、熔体混合输送效率的协调统一。

上述的一种高效塑化单螺杆挤出机，其特征在于固体输送段机筒6为光滑机筒，固体输送段机筒6的长度占挤出机机筒总长的10％-50％。

上述的一种高效塑化单螺杆挤出机，其特征在于固体输送段机筒6为沟槽机筒，固体输送段机筒6的长度占挤出机机筒总长的10％-50％，沟槽的形状为矩形、三角形、半圆形中的一种，机筒沟槽的沟槽数目为6-18，机筒沟槽最大槽深为单螺杆挤出机公称直径的5％-15％，机筒沟槽槽宽等于单螺杆挤出机公称直径的10％-35％，机筒沟槽螺纹升角为10°-85°，沟槽螺旋方向与螺杆5螺槽螺旋方向相反。

上述的一种高效塑化单螺杆挤出机，其特征在于可旋转熔融段机筒14为光滑机筒，可旋转熔融段机筒14的长度占挤出机机筒总长的10％-60％，机筒旋转方向与螺杆旋转方向相反。

上述的一种高效塑化单螺杆挤出机，其特征在于可旋转熔融段机筒14为沟槽机筒，可旋转熔融段机筒14的长度占挤出机机筒总长的10％-60％，机筒旋转方向与螺杆旋转方向相反，沟槽的形状为矩形、三角形、半圆形中的一种，机筒沟槽的沟槽数目为6-18，沟槽槽深为恒定或者逐渐变浅且最大槽深不大于单螺杆挤出机公称直径的15％，机筒沟槽槽宽等于单螺杆挤出机公称直径的10％-35％，机筒沟槽沟槽螺纹升角为10°-85°，沟槽螺旋方向与螺杆5螺槽螺旋方向相反。