Экструдер для переработки термопластичных материалов

ТЕЛЬСТВ Ав 3 О ОМУ кл 2 иг.1 гссудАРСтвенный НОмитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ И 21) 3411000/23"0522) 06.01.82(71) Всесоюзный научно-исследова-,тельский институт машин для производства синтетических волокон53) 678.057 31 (088.8)567 1. Патент США М 3897937,кл, 259-191, опублик. 19752. Патент США У 3680844,(Я)(57) 1. экстюдер для пещрАьоткиТЕРИОПЛАСТИЧНЫХ ИАТЕРИАЛОВ, содержа щий гильзу, размещенный в ней червяквыполненный 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,. о т л и ч а ю щ и й с я 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 щ и й с я 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 экструдерамдля производства синтетических волокон,Известен экструдер для переработ"ки термопластичных материалов, со-.держащий гильзу и размещенный в нейчервяк, выполненный в виде сердечника с винтовой нарезкой, причем на/сердечнике между нарезкой выполненыплоские 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 техническойсущности и достигаемому результатук 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 зонесмешения выполнена с прорезями и с направлением, противоположным направлению нарезки витков в зоне пластикации 21 .Недостатком известного экструдера,является повышенное гидравлическоесопротивление, создаваемое в зонесмешения, 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 винтовойнарезкой с зонами пластикации и сме"шения, причем нарезка витков в зонесмешения 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. 3Кроме того, прорези в сердечникечервяка выполнены с плавным увеличением глубины по ходу расплава.На фиг, 1 изображен экструдер5 для переработки термопластичных материалов, общий вид, на фиг. 2 разрез А-А на фиг, 1,(в зоне смешения); на фиг. 3 " вариант исполнения экструдеров с плавно углубляющи 0 мися по ходу расплава прорезями.Экструдер содержит гильзу 1, размещенный в ней червяк выполненныйв виде сердечника 2 с размещеннойна нем винтовой нарезкой с зонами15 пластикации 3 смешения4. Нарезкавитков в зоне смешения 4 выполненас прорезями 5 и с направлением,противоположным направлению нарезкивитков в зоне пластикации 3,20 В зависимости от вида перерабатыЪаемого материала сердечник 2 червяка выполнен с 4- 12 прорезями 5 вдольпродольной оси экструдера, Прорези5 выполнены с заглублением в сердеч 2 ц ник 2, величина которого выбранав пределах от О, 1 до 0,5 от высотывитка нарезки в зоне смешения 4,Также прорези 5 в сердечнике 2 могуТбыть выполнены с плавным увеличениемзглубины по ходу расплава ( фиг. 3). Экструдер работает следующим образом,Исходный материал подается в зону пластикации 3, далее в зону смешенияНаличие прорезей 5 в зоне смешения 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 дополнитель, ную 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 Глубина прорези,часть от высоты витка Н Производительность экстру"дера, т/сут 9,811,2.1,3 Н1 о е" 3Заглубление прорезей 5 в сердечник 2 червякапозволяет уменьшить ди аметр червяка смесительной 4 зоны до диаметра червяка в зоне пластикации 3.5Для 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 проре зей. 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 10) за счет ухудшенияусловий перемешивания расплава. Та. ким образом, опытным путем была вырана глубина прорезей в пределах от 1,1 до 1,5 высоты витка.Использование изобретения позволи повысить производительность экструд ра без увеличения мощности привода и обеспечит простоту изготовления и эксплуатации экструдера.1030189 Составитель М фитисоваРедактор В. Лазаренко Техред А.БабинеН . Корректор С. Ве сное ка 4 М лиал ППИ "Патент", г. Ужгород,оектная, 4 071/18 ТИраж 647ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушск Подпета СССРткрытийя наб., д.