一種微型高溫紡絲的製造方法
2023-10-08 17:46:54 2
一種微型高溫紡絲的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種微型高溫紡絲機，在紡絲機的機筒內安裝兩根錐形螺杆，錐形螺杆使用電機提供動力，並在機筒的出料口安裝閥門濾網和噴絲板，在機筒的背面安裝加熱塊，機筒的上方裝有自動餵料機。本高溫紡絲機由於其自動餵料機的引入，使得原料進入螺杆的量可以控制，同時其閥門和循環通道結構，使得原料可以在螺杆中通過循環通道上下循環混煉，從而取得更好的共混效果。本實用新型只需要10g～15g樹脂就可以進行實驗，大大的節約了原料。同時，該儀器使用了電阻絲銅塊加熱器，外部包裹保溫套筒，使得紡絲溫度最高可以達到500℃。此裝置不但可以節約實驗及科研中的原料使用量，同時混合效果良好，便於開展及模擬各類加工實驗。
【專利說明】—種微型高溫紡絲機
【技術領域】
[0001]本實用新型屬熔融紡絲設備領域，涉及一種微型高溫紡絲機，特別是一種主要應用於實驗教學及科研實驗且特別適合於小劑量的實驗的微型高溫紡絲機。
【背景技術】
[0002]隨著高分子共混物和納米複合材料的迅速發展，迫切需要一種針對新材料研究使用的實驗室用紡絲設備。這是因為最初階段在實驗室裡獲得的產量很低或者材料本身很昂貴，許多新型材料的獲取只能以「g」為單位來計量。然而一般的熔融紡絲都採用螺杆擠出產生熔體壓力，採用計量泵實現均勻出絲。這種方式如果用於實驗研究，主要問題是結構複雜，造價高，投料量大。特別是在配方設計和紡絲改性實驗時，需要頻繁改變配方，清洗料筒，更換絲板。
[0003]所以，現在要求一種微型紡絲機，它既能加工這些微量的材料，同時又可以精確模擬紡絲流程，且要求儀器容易操作。但是，現有的大多數小型紡絲機的紡絲效果都不甚理想，因為首先它們一般為單螺杆擠出裝置，混合效果不好。若帶有計量泵的小型紡絲機，則操作和維護成本較高，而不帶計量泵的紡絲機，紡絲效果不好，紡絲過程容易出現斷絲。同時，近年來特種塑料的改性及紡絲研究非常流行，但是市場上大多數紡絲機最高紡絲溫度為300°C，不能滿足大多數特種塑料紡絲加工要求。
【發明內容】
[0004]本實用新型的一種微型高溫紡絲機，由於其獨特的自動進料機，使得原料進入螺杆的量可以控制，省去了計量泵，更便於操作，同時其螺杆及閥門結構，與普通紡絲機相比，可以在螺杆中停留更長時間。本實用新型不但有良好的共混效果，同時其只需要IOg?15g樹脂就可以進行實驗，大大的節約了原料。同時，該儀器使用了銅塊加熱器，使得紡絲溫度最高可以達到500°C。此裝置不但可以節約實驗及科研中的原料使用量，同時混合效果良好，料筒內還有充氮保護系統及氣流冷卻系統，便於開展及模擬各類加工實驗。特別適合配方中某些材料特別昂貴或難於獲得的情況。
[0005]本實用新型的一種微型高溫紡絲機，主要包括機架、合頁式料筒、錐形雙螺杆、力口熱裝置和自動餵料裝置；
[0006]所述合頁式料筒為對稱的各帶半腔的兩塊體構成，兩塊體合併時共同形成料筒腔體、輸入軸孔、進料通道、出料通道和循環通道，所述半腔體主體呈底朝上的圓錐形凹陷，所述圓錐形的縱向中心剖切平面與塊體平面一致，所述圓錐形的底部開有兩道輸入軸孔半圓凹槽，所述輸入軸孔半圓凹槽的深度等於輸入軸孔的半徑，所述圓錐形的上部一側開有進料通道半圓凹槽，所述進料通道半圓凹槽的深度等於進料通道的半徑，所述圓錐形的另一側開有循環管半圓凹槽，所述循環管半圓凹槽的深度等於所述循環管半圓凹槽的半徑，所述循環管半圓凹槽的上端接通所述圓錐形的上部，所述循環管半圓凹槽的下端接通所述圓錐形的下部；所述圓錐形的頂部開有出料通道半圓凹槽，所述出料通道半圓凹槽的深度等於所述出料通道半圓凹槽的半徑；所述合頁式料筒下端與壓力傳感器相連接；
[0007]所述右錐形螺杆和左錐形螺杆安裝於合併後的所述合頁式料筒的料筒腔體中，所述錐形雙螺杆的輸入軸穿過所述輸入軸孔，驅動輸入軸的驅動電機安裝於所述微型高溫紡絲機的機座；所述錐形雙螺杆由右錐形螺杆和左錐形螺杆嚙合構成，所述右錐形螺杆和所述左錐形螺杆同時為圓錐形雙螺旋線螺杆或圓錐形單螺旋線螺杆，圓錐角度20°?35°之間，且兩根螺杆的螺旋線旋轉方向相同或相反，即一根為順時針方向另一根為逆時針方向，或兩根同為順時針方向，又或兩根同為逆時針方向；所述右錐形螺杆和所述左錐形螺杆的兩軸線安裝夾角與其錐形角相等；所述右錐形螺杆和所述左錐形螺杆的兩軸線安裝夾角的中心線垂直於水平方向；
[0008]所述合頁式料筒的進料通道安裝自動餵料裝置，所述自動餵料裝置包含電機和餵料筒，餵料筒與合頁式料筒的進料孔相連，電機與餵料筒相連，所述的自動餵料裝置為電機帶動餵料筒中的螺杆轉動，推動原料向前運動的自動進料裝置，螺杆直徑為10?20mm，長徑比為1:15?1:30，電機的轉速為O?20r/min ；
[0009]所述合頁式料筒的出料通道上端安裝閥門，所述閥門為截止閥；出料通道下端嵌入濾網，濾網為50?200目，濾網下段嵌入噴絲板；所述合頁式料筒與加熱塊相連，加熱塊採用電阻絲銅塊加熱器，使得紡絲溫度範圍為50?500°C。
[0010]所述加熱裝置包含加熱塊和保溫套筒，保溫套筒包裹在合頁式料筒上，加熱塊採用電阻絲銅塊加熱器，加熱塊與合頁式料筒後端相連；
[0011]所述操作臺與機架上端相連，合頁式料筒與機架側面相連，壓力傳感器固定在機架底部，且與合頁式料筒底部相連；所述錐形雙螺杆的長度為11?15cm，螺杆轉速為O?300r/min，所述合頁式料筒承受壓力在10?300N之間。
[0012]有益效果
[0013]本實用新型的一種微型高溫紡絲機，由於獨特的自動進料機，使得原料進入螺杆的量可以控制，省去了計量泵，更便於操作，同時其螺杆及閥門結構，與普通紡絲機相比，可以在螺杆中停留更長時間。本實用新型不但有良好的共混效果，同時其只需要IOg?15g樹脂就可以進行實驗，大大的節約了原料。同時，該儀器使用了銅塊加熱器，使得紡絲溫度最高可以達到500°C。此裝置不但可以節約實驗及科研中的原料使用量，同時混合效果良好，料筒內還有充氮保護系統及氣流冷卻系統，便於開展及模擬各類加工實驗。該微型裝置便於進行小劑量實驗，對於昂貴材料和微量材料的開發和研究具有重要意義，可以節約大量成本，減少浪費。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的一種微型高溫紡絲機的結構示意圖
[0015]圖2是本實用新型的合頁式料筒示意圖
[0016]圖3是本實用新型的閥門打開時出料孔示意圖
[0017]圖4是本實用新型的閥門閉合時出料孔示意圖
[0018]其中:(I)是操作臺、(2 )是驅動電機、(3 )是進料裝置、(4 )是右錐形螺杆、(5 )是左錐形螺杆、(6)是合頁式料筒、(7)是加熱塊、(8)是閥門、(9)是濾網、(10)是噴絲板、
(11)是機架、(12)是壓力傳感器、(13)是循環通道、(14)是出料通道、(15)是輸入軸孔、(16)是進料通道【具體實施方式】
[0019]下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
[0020]如圖1所示，一種微型高溫紡絲機，其特徵是主要包括機架(11)、合頁式料筒(6)、錐形雙螺杆、加熱裝置、自動餵料裝置；所述裝置包括操作臺(I)、驅動電機(2)、進料裝置
(3)、右錐形螺杆(4)、左錐形螺杆(5)、合頁式料筒(6)、加熱塊(7)、閥門(8)、濾網(9)、噴絲板(10)、機架(11)、壓力傳感器(12)、循環通道(13)、出料通道(14)、輸入軸孔(15)、進料通道(16);所述操作臺(I)安裝在所述機架(11)的頂端，並在操作臺(I)的底面安裝所述驅動電機(2);所述支架(11)的前側固定所述加熱塊(7);所述加熱塊(7)的前側固定所述機筒(10)，所述機筒(6)內部有兩個錐形螺杆腔，分別安裝右錐形螺杆(4)和左錐形螺杆
(5)，所述右錐形螺杆(4)和所述左錐形螺杆(5)的上端分別通過齒輪與驅動電機(2)聯接，所述機筒(6)的上方有進料通道(16)與進料裝置(3)聯接；所述機筒(6)的下端有出料通道(14)，出料通道裝有閥門(8)、濾網(9)和噴絲板(10)；
[0021]如圖2所示，所述合頁式料筒(6)為對稱的各帶半腔的兩塊體構成，兩塊體合併時共同形成料筒腔體、輸入軸孔(15)、進料通道(16)、出料通道(14)和循環通道(13)，所述半腔體主體呈底朝上的圓錐形凹陷，所述圓錐形的縱向中心剖切平面與塊體平面一致，所述圓錐形的底部開有兩道輸入軸孔半圓凹槽，所述輸入軸孔半圓凹槽的深度等於輸入軸孔的半徑，所述圓錐形的上部一側開有進料通道半圓凹槽，所述進料通道半圓凹槽的深度等於進料通道的半徑，所述圓錐形的另一側開有循環管半圓凹槽，所述循環管半圓凹槽的深度等於所述循環管半圓凹槽的半徑，所述循環管半圓凹槽的上端接通所述圓錐形的上部，所述循環管半圓凹槽的下端接通所述圓錐形的下部；所述圓錐形的頂部開有出料通道半圓凹槽，所述出料通道半圓凹槽的深度等於所述出料通道半圓凹槽的半徑；
[0022]如圖1所示，所述加熱裝置(7)包含加熱塊和保溫套筒，保溫套筒包裹在合頁式料筒上，加熱塊採用電阻絲銅塊加熱器，加熱塊與合頁式料筒(6)後端相連；所述自動餵料裝置(3)包含電機和餵料筒，餵料筒與合頁式料筒的進料孔相連，電機與餵料筒相連；所述合頁式料筒(6)的進料通道(16)安裝自動餵料裝置(3)，所述的自動餵料裝置為電機帶動餵料筒中的螺杆轉動，推動原料向前運動的自動進料裝置，螺杆直徑為10?20mm，長徑比為1:15?1:30，電機的轉速為O?20r/min ;所述操作臺(I)與機架(11)上端相連，合頁式料筒(6)與機架(11)側面相連，壓力傳感器(12)固定在機架底部，且與合頁式料筒底部相連；所述所述錐形雙螺杆的長度為11?15cm，螺杆轉速為O?300r/min，所述合頁式料筒承受壓力在10?300N之間；
[0023]如圖3所示，為閥門打開時出料孔示意圖，所述合頁式料筒的出料通道上端安裝閥門(8)，所述閥門為截止閥；出料通道下端嵌入濾網(9)，濾網為50?200目，濾網下段嵌入噴絲板(10);所述合頁式料筒與加熱塊相連，加熱塊採用電阻絲銅塊加熱器，使得紡絲溫度範圍為50?500°C ； [0024] 如圖4所示,為閥門閉合時出料孔示意圖。
【權利要求】
1.一種微型高溫紡絲機，其特徵是主要包括機架(11)、合頁式料筒(6)、錐形雙螺杆、加熱裝置和自動餵料裝置(3)； 所述合頁式料筒(6)為對稱的各帶半腔的兩塊體構成，兩塊體合併時共同形成料筒腔體、輸入軸孔(15)、進料通道(16)、出料通道(14)和循環通道(13)，所述半腔體主體呈底朝上的圓錐形凹陷，所述圓錐形的縱向中心剖切平面與塊體平面一致，所述圓錐形的底部開有兩道輸入軸孔半圓凹槽，所述輸入軸孔半圓凹槽的深度等於輸入軸孔的半徑，所述圓錐形的上部一側開有進料通道半圓凹槽，所述進料通道半圓凹槽的深度等於進料通道的半徑，所述圓錐形的另一側開有循環管半圓凹槽，所述循環管半圓凹槽的深度等於所述循環管半圓凹槽的半徑，所述循環管半圓凹槽的上端接通所述圓錐形的上部，所述循環管半圓凹槽的下端接通所述圓錐形的下部；所述圓錐形的頂部開有出料通道半圓凹槽，所述出料通道半圓凹槽的深度等於所述出料通道半圓凹槽的半徑；所述合頁式料筒下端與壓力傳感器(12)相連接； 所述右錐形螺杆(4)和左錐形螺杆(5)安裝於合併後的所述合頁式料筒(6)的料筒腔體中，所述錐形雙螺杆的輸入軸穿過所述輸入軸孔(15)，驅動輸入軸的驅動電機(2)安裝於所述微型高溫紡絲機的機座；所述錐形雙螺杆由右錐形螺杆(4)和左錐形螺杆(5)嚙合構成，所述右錐形螺杆(4)和所述左錐形螺杆(5)同時為圓錐形雙螺旋線螺杆或圓錐形單螺旋線螺杆，圓錐角度20°?35°之間，且兩根螺杆的螺旋線旋轉方向相同或相反，即一根為順時針方向另一根為逆時針方向，或兩根同為順時針方向，又或兩根同為逆時針方向；所述右錐形螺杆(4)和所述左錐形螺杆(5)的兩軸線安裝夾角與其錐形角相等；所述右錐形螺杆和所述左錐形螺杆的兩軸線安裝夾角的中心線垂直於水平方向； 所述加熱裝置(7 )包含加熱塊和保溫套筒，保溫套筒包裹在合頁式料筒上，加熱塊採用電阻絲銅塊加熱器，加熱塊與合頁式料筒(6)後端相連； 所述自動餵料裝置(3)包含電機和餵料筒，餵料筒與合頁式料筒的進料孔相連，電機與餵料筒相連； 所述操作臺(I)與機架(11)上端相連，合頁式料筒(6)與機架(11)側面相連，壓力傳感器(12)固定在機架底部，且與合頁式料筒底部相連。
2.根據權利要求1所述的一種微型高溫紡絲機，其特徵在於，所述錐形雙螺杆的長度為11?15cm，螺杆轉速為O?300r/min，所述合頁式料筒承受壓力在10?300N之間。
3.根據權利要求1所述的一種微型高溫紡絲機，其特徵在於，所述合頁式料筒(6)的進料通道(16)安裝自動餵料裝置(3)，所述的自動餵料裝置為電機帶動餵料筒中的螺杆轉動，推動原料向前運動的自動進料裝置，螺杆直徑為10?20mm，長徑比為1:15?1:30，電機的轉速為O?20r/min。
4.根據權利要求1所述的一種微型高溫紡絲機，其特徵在於，所述合頁式料筒的出料通道上端安裝閥門(8)，所述閥門為截止閥；出料通道下端嵌入濾網(9)，濾網為50?200目，濾網下段嵌入噴絲板(10);所述合頁式料筒與加熱塊相連，加熱塊採用電阻絲銅塊加熱器，使得紡絲溫度範圍為50?500°C。
【文檔編號】B29C47/08GK203726792SQ201420050953
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月26日 優先權日:2014年1月26日
【發明者】吳文華, 羅偉強, 楊偉, 王小平, 施鎮江 申請人:東華大學