Экструдер для переработки термопластичных материалов

Экструдер для переработки термопластичных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,SU„„1030189 A зщ) В 29 F 3/02 . !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Ав 3 ОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 2

4и8 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. 21) 3411000/23-05

° °

22) 06. 01. 82 (46) 23.07.83. Ьюл. N 27

-(72) Г.И. Хусед, В.Г. Ильин и А..А. Волков (71) Всесоюзный научно-исследова- . тельский институт машин для производства синтетических волокон

° °

53) 678.057.31 (088.8 )

56) 1. Патент США It 3897937, кл. 259-191, опублик. 1975.

2. Патент США У 3680844, кл. 259-191, опублик. 1972 (прототип). (Я)(57) 1. ЭКСТЮУДЕ ДЛЯ ПЮКГА6ОТКИ

ТЕРИОПЛАСТИЧНЫХ ИАТЕРИАЛОВ, содержа щий гильзу, размещенный в ней червяк, выполненный в виде сердечника с размещенной на нем винтовой нарезкой с зонами пластикации и смешения, причем нарезка витков в зоне смешения выполнена с прорезями и с направлением, противоположным направлению на\ резки витков в зоне пластикации,. отличающийся тем, что, с целью повышения производительности эа счет увеличения проходного сечения в зоне смешения, прорези выполне" ны вдоль продольной оси экструдера. с заглублением в сердечник червяка, величина которого выбрана в пределах от 0,1 до 0,5 от высоты. витка.

2. Экструдер по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что прорези в сердечнике червяка выполнены а плав" Е ным увеличением глубины по ходу рас" плава.

1030189

Изобретение относится к переработке высоковязких полимерных материалов, в частности к экструдерам для производства синтетических волокон, Известен экструдер для переработки термопластичных материалов, со-. держащий гильзу и размещенный в ней червяк, выполненный в виде сердечника с винтовой нарезкой, причем на сердечнике между нарезкой выполнены плоские выточки $1).

Ндеостаток этого экструдера состоит в том, что смешение осуществляется только за счет сдвиговых деформаций, что не обеспечивает интенсивно" го перемешивания, и расплав получают неоднородный.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является экструдер для переработки термопластических материалов, содержащий гильзу, размещенный в ней червяк, выполненный в виде сердечника с размещенной на нем винтовой нарезкой с зонами пластикации и смешения, причем нарезка витков в зоне смешения выполнена с прорезями и с направлением, противоположным направлению нарезки витков в зоне пластикации 21 .

Недостатком известного экструдера, является повышенное гидравлическое сопротивление, создаваемое в зоне смешения, а увеличение сопротивления и сдвиговых усилий вызывает перегрев расплава и резко снижает его качество, создает необходимость повышения мощности привода и снижает производительность экструдера.

Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения проходного сечения в зоне смешения.

Поставленная цель достигается тем, что в экструдере для переработ" ки термопластичных материалов, содержащем гильзу, размещенный в ней .червяк, выполненный в виде сердечника с размещенной на нем винтовой нарезкой с зонами пластикации и сме" шения, причем нарезка витков в зоне смешения выполнена с прорезями и с направлением, противоположным направленив нарезки витков в зоне пластикации, прорези выполнены вдоль продольной оси экструдера.с заглублением в сердечник червяка, величина которого выбрана в пределах от 0,1 до

0,5 высоты витка.

Кроме того, прорези в сердечнике червяка выполнены с плавным увеличением глубины по ходу расплава.

На фиг. 1 изображен экструдер для переработки термопластичных материалов, общий вид, на фиг. 2разрез А-А на фиг, l,(â зоне смешения); на фиг. 3 " вариант исполнения экструдеров с плавно углубляющи1О мися по ходу расплава прорезями.

Экструдер содержит гильзу l, размещенный в ней червяк, выполненный в виде сердечника 2 с размещенной на нем винтовой нарезкой с зонами

t5 пластикации 3 смешения 4. Нарезка витков в зоне смешения 4 выполнена с прорезями 5 и с направлением, противоположным направлению нарезки витков в зоне пластикации 3.

20 8 зависимости от вида перерабатыЪаемого материала сердечник 2 червяка выполнен с 4-12 прорезями 5 вдоль продольной оси экструдера. Прорези

5 выполнены с заглублением в сердеч25 ник 2, величина которого выбрана в пределах от О, 1 до 0,5 от высоты .витка нарезки в зоне смешения 4.

Также прорези 5 в сердечнике 2 могуТ быть выполнены с плавным увеличением з глубины по ходу расплава (фиг. 3).

Экструдвр работает следующим образом.

Исходный материал подается в зону пластикации 3, далее в зону смешения

4. Наличие прорезей 5 в зоне смеше ния 4 приводит к дроблению общего потока на элементарные струйки и возник" новению вихревых потоков. А так как зона смешения выполнена с левой нарезкой, часть общего перемещенного потока вновь подается назад и возникают рециркуляционные потоки. Таким . образом, происходит интенсивное смешение и гомогенизация расплава полимера.

Экструдер позволяет осуществить гомогенизацию экструдируемого мате„. рйала без заметной потери давления за счет увеличения проходного сече" ния, а следовательно, позволяет не тратить на перемешивание дополнительную мощность. Качество смешения при этом не ухудшается, так как продольные прорези в сердечнике 2 червяка способствуют возникновению дополни . тельных потоков при вращении червяка,., что и обеспечивает лучшее пере- шивание расплава.

1030189

Продолжение таблицы

Производительность экстру" дера, т/сут

Глубина прорези, часть от высоты витка Н

9,8

11,2.1,3 Н

5 Н г5

8,2

8 9

1,1 Н

Заглубление прорезей 5 в сердечник 2 червяка позволяет уменьшить ди-! аметр червяка смесительной 4 зоны до диаметра червяка в зоне пластикации 3.

Для полного исключения застоя поли-. мера в зоне смешения 4 прорези 5 выполнены постепенно углубляющимися по ходу расплава. Расплав течет таким образом по наклонным желобам.

Были. проведены исследования и установлена зависимость между производительностью экструдера по волокну при стабилизации его качества и суммарной площадью живого сечения прорезей. Живое сечение прорезей регулировали за счет углубления прорезей в сердечник 2 червяка при постоянной ширине прорези. Результаты исследований приведены в таблице. го

При увеличении глубины прорезя до 1,7 Н витка производительность экструдера увеличивалась, но при этом резко изменилось количество выпрядаемого волокна (сортность снизилась на 103) за счет ухудшения условий перемешивания расплава. Та. ким образом, опытным путем была вырана глубина прорезей в пределах от 1,1 до 1,5 высоты витка.

Использование изобретения позволит повысить производительность экструде" ра без увеличения мощности привода и обеспечит простоту изготовления и эксплуатации экструдера.

А-А

1030189

Составитель М. Фитисова

Редактор В. Лазаренко Техред А.БабинеН . Корректор С. Векмар

Заказ 5071/18 ТИраж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/6

Филиал ППИ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4