一种硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料加工用的组合螺杆的制作方法

1.本实用新型属于塑料挤塑加工设备技术领域，具体涉及一种硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料加工用的组合螺杆。


背景技术：

2.硫酸钙晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维，具有高强度、高模量的特性。硫酸钙晶须长径比大，具有显著的增强增韧效果，与碳酸钙复合改性塑料可显著提高材料的刚性、韧性和耐热性能。但是现有的加工工艺，尤其是双螺杆组合不适用于硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料的挤塑加工，一方面无法保证高硫酸钙晶须含量体系的挤塑加工，另一方面对硫酸钙晶须的长径比破坏严重，无法充分发挥硫酸钙晶须的增强增韧效果。
3.因此，需设计一种硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料加工用的组合螺杆，以克服上述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料加工用的组合螺杆，以至少解决上述部分技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料加工用的组合螺杆，包括两根相互啮合的螺杆，螺杆包括芯轴和分布于芯轴上的螺纹元件；螺纹元件包括输送块和捏合块，并且螺纹元件在芯轴上形成有顺序连接的输送段、混炼段、排气段、硫酸钙晶须混炼段和均化段。
7.进一步地，输送块包括正向输送块和反向输送块，捏合块包括k型捏合块和m型捏合块。
8.进一步地，所述输送段包括若干输送块，且输送段的螺纹元件导程从输送段至混炼段方向由小到大、再由大到小分布；组成输送段的输送块中至少含有一块sk型输送块。
9.进一步地，所述混炼段包括若干捏合块和若干输送块，所述混炼段包括从混炼段至排气段方向顺序分布的第一捏合区、第二捏合区和第三捏合区，第一捏合区由两个捏合块组成，第二捏合区和第三捏合区均由一个捏合块组成，组成混炼段的相邻两组捏合区之间至少间隔有一块输送块。
10.进一步地，混炼段至少包括有3段由捏合块和输送块组成的捏合区。
11.进一步地，排气段包括若干输送块，且排气段的螺纹元件导程从排气段至硫酸钙晶须混炼段方向由大到小分布。
12.进一步地，所述硫酸钙晶须混炼段包括若干捏合块和若干输送块，组成硫酸钙晶须混炼段的相邻两组捏合块之间至少间隔有一块输送块；硫酸钙晶须混炼段至少包括有一个错位角60
°
的捏合块，硫酸钙晶须混炼段末尾至少包括一个tme型螺纹元件。
13.进一步地，硫酸钙晶须混炼段至少包括有2段由捏合块和输送块组成的捏合区。
14.进一步地，所述均化段包括若干输送块，且均化段的螺纹元件导程从均化段上连
接有硫酸钙晶须混炼段的一端至均化段另一端由大到小分布。
15.进一步地，两根螺杆之间具有90
°
的相位角。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，用于生产硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料，物料混合效果好，硫酸钙晶须和碳酸钙分散均匀，满足高硫酸钙晶须含量改性塑料的稳定挤出，真空口不冒料，同时对硫酸钙晶须的破坏小，充分发挥了硫酸钙晶须的增强增韧作用。
附图说明
18.图1为本实用新型结构示意图。
19.其中，附图标记对应的名称为：
20.1-输送段、2-混炼段、3-排气段、4-硫酸钙晶须混炼段、5-均化段、6-螺杆、7-芯轴。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1所示，本实用新型提供的一种硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料加工用的组合螺杆，结构简单、设计科学合理，使用方便，用于生产硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料，物料混合效果好，硫酸钙晶须和碳酸钙分散均匀，满足高硫酸钙晶须含量改性塑料的稳定挤出，真空口不冒料，同时对硫酸钙晶须的破坏小，充分发挥了硫酸钙晶须的增强增韧作用。本实用新型包括两根相互啮合的螺杆6，螺杆6包括芯轴7和分布于芯轴7上的螺纹元件；螺纹元件包括输送块和捏合块，并且螺纹元件在芯轴7上形成有顺序连接的输送段1、混炼段2、排气段3、硫酸钙晶须混炼段4和均化段5。输送块包括正向输送块和反向输送块，捏合块包括k型捏合块和m型捏合块。所述输送段1包括若干输送块，且输送段1的螺纹元件导程从输送段1至混炼段2方向由小到大、再由大到小分布；组成输送段1的输送块中至少含有一块sk型输送块。本实用新型所述混炼段2包括若干捏合块和若干输送块，所述混炼段2包括从混炼段2至排气段3方向顺序分布的第一捏合区、第二捏合区和第三捏合区，第一捏合区由两个捏合块组成，第二捏合区和第三捏合区均由一个捏合块组成，组成混炼段2的相邻两组捏合区之间至少间隔有一块输送块；混炼段2至少包括有3段由捏合块和输送块组成的捏合区。
23.本实用新型排气段3包括若干输送块，且排气段3的螺纹元件导程从排气段3至硫酸钙晶须混炼段4方向由大到小分布。本实用新型所述硫酸钙晶须混炼段4包括若干捏合块和若干输送块，组成硫酸钙晶须混炼段4的相邻两组捏合块之间至少间隔有一块输送块；硫酸钙晶须混炼段4至少包括有2段由捏合块和输送块组成的捏合区；硫酸钙晶须混炼段4至少包括有一个错位角60
°
的捏合块，硫酸钙晶须混炼段4末尾至少包括一个tme型螺纹元件。本实用新型所述均化段5包括若干输送块，且均化段5的螺纹元件导程从均化段5上连接有硫酸钙晶须混炼段4的一端至均化段5另一端由大到小分布。本实用新型两根螺杆6之间具
有90
°
的相位角。
24.本实用新型通过调整不同规格输送块和捏合块在螺杆芯轴上组成不同排列组合，采用本组合螺杆生产硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料，物料混合效果好，硫酸钙晶须和碳酸钙分散均匀，同时对硫酸钙晶须的破坏小，充分发挥了硫酸钙晶须的增强增韧作用。
25.为了使本领域技术人员能够更加直观地理解本实用新型技术方案，特提供如下实例进行详细阐述。
26.如图1所示，图1中仅示出了一根螺杆，本实用新型所述一种硫酸钙晶须/碳酸钙复合改性塑料加工用的组合螺杆，包括芯轴和芯轴上的螺纹元件。螺杆包括输送段1、混炼段2、排气段3、硫酸钙晶须混炼段4和均化段5；输送段、混炼段、排气段、硫酸钙晶须混炼段和均化段从左至右依次相连并成一体。
27.本实用新型输送段1从左至右依次顺序包括以下螺纹元件：se56/56a、se72/72sk、se72/72sk、se72/72sk、se64/64、se64/64、se56/56、se56/56。其中se56/56a表示导程为56mm、长度为56mm的正向输送块，a表示为第一块螺纹块，se72/72sk表示导程为72mm、长度为72mm的sk型输送块，其余螺纹元件可依此类推。输送段的作用是将下料口的物料顺利送入螺杆，同时将物料压实、加热，大导程输送块避免了物料在下料口的堆积，碳酸钙受热后会发生显著的体积膨胀，sk型输送块一方面提高了输送能力，另一方面解决了碳酸钙体积膨胀对物料输送的扰动，sk型输送块后螺杆导程逐渐减小，将物料压实送入混炼段。
28.本实用新型混炼段2从左至右依次顺序包括以下螺纹元件：kb30/7/72、kb45/5/56、se56/56、se44/44、kb45/5/56、se56/56、se44/44、kb45/5/56、se56/56、se44/44、kb90/5/56、se44/22l。其中kb30/7/72表示错位角为30
°
、捏合盘数为7、长度为72mm的正向捏合块，其他以此类推，se44/22l表示导程44mm、长度22mm的反向输送块。混炼段2的作用是使物料熔融混炼，将添加剂与完全熔融的树脂均匀混合，本段由三组捏合区组成，第一捏合区由两个捏合块组成，第二、第三捏合区均由一个捏合块组成，三组捏合区间间隔一组输送区，对物料进行适当的松弛，kb30/7/72、kb45/5/56组成第一捏合区，将物料压缩并完全熔融，第二、第三捏合区分别由kb45/5/56组成，将物料进一步混炼均匀，其中30
°
捏合块剪切力较弱，作为过渡元件将输送段的物料初步压缩，避免碳酸钙过强剪切时粘度突然增大，45
°
捏合块剪切力强，可有效提高物料的分散，90
°
捏合块剪切力大，但物料停留时间大，所以本段以45
°
捏合块为主，仅在本段末尾由90
°
捏合块和反向输送块延长物料停留时间，进一步加强物料的分散。
29.本实用新型排气段3从左至右依次顺序包括以下螺纹元件：se72/72、se72/72、se72/72、se64/64、se64/64、se56/56、se56/56、se44/44、se44/44。排气段3的作用一方面是熔体中小分子挥发分的排出，另一方面是由侧喂料口加入硫酸钙晶须。本段前部分大导程螺纹元件可加大排气面积，有效脱除水分等挥发分，其后导程逐步减小同样是将熔体压实，将硫酸钙晶须顺利送入硫酸钙晶须混炼段4。
30.本实用新型硫酸钙晶须混炼段4从左至右依次顺序包括以下螺纹元件：kb30/7/56、se64/64、se56/56、se44/44、kb60/4/44、se64/64、se64/64、se56/56、kb60/4/44、se56/56、se56/56、tme18、se44/22l。其中tme18表示长度为18mm的tme模块。硫酸钙晶须混炼段4的作用是将硫酸钙晶须均匀分散于熔体中，同时避免硫酸钙晶须长径比减小，硫酸钙晶须混炼段4第一段30
°
捏合块和三块输送块组成第一捏合区，主要把物料压实，避免硫酸钙晶
须带入的空气影响熔体的稳定流动；第二、第三段捏合区由60
°
捏合块和输送块组成，有效提高硫酸钙晶须在熔体中的分布混合，将碳酸钙与硫酸钙晶须混合均匀，硫酸钙晶须混炼段4末尾由tme18和反向输送块延长物料停留时间，由tme模块进一步加强物料的混合均匀程度。
31.本实用新型均化段5从左至右依次顺序包括以下螺纹元件：se72/72、se72/72、se72/72、se64/64、se64/64、se56/56、se56/56、se44/44、se44/44。均化段5的作用一方面是将熔体逐步压缩，建立熔体压力保证口模出料稳定，另一方面通过真空口将物料中的挥发分脱除。均化段5大导程螺纹元件的作用是增大脱气面积，提高真空口的抽提效果，其后导程逐渐减小，将物料逐步压实建立熔体压力，同时进一步提高物料的混合。
32.本实用新型所述螺杆组合总长度为2862mm，两根螺杆结构相同且具有90
°
相位角。
33.最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。