紡絲螺桿

①直徑D:與擠出機的生產(chǎn)能力直接有關,一般的紡絲螺桿直徑為25~120毫米，如直徑過大則傳熱狀況變差。②工作長度 L:指進料段、壓縮段和計量段長度的總和。長徑比大有利于物料的混和塑化、流量和壓力的穩(wěn)定，但長徑比過大會給制造裝配帶來困難，也會使螺桿彎曲撓度增大而易磨損。紡絲螺桿的長徑比多取20~27，等規(guī)聚丙烯色料紡絲應加大長徑比,以利色料混和。③壓縮比:指進料段與計量段每節(jié)螺紋溝槽的容積比，通常按物料特性(堆積密度、壓縮性)不同取壓縮比為3~4，丙綸紡絲時需要較高的壓縮比。紡絲螺桿都采用改變溝槽深度的等距螺桿。溝槽深度在一個螺距內(nèi)變化的稱為突變螺桿，適于加工熔化溫度范圍狹窄、粘度變化明顯的晶態(tài)聚合物，如等規(guī)聚丙烯等。溝槽深度漸變的稱為漸變螺桿，適于加工一般高聚物。④螺桿與套筒的間隙:應盡可能小,小螺桿的間隙應小于0.002D，大螺桿應小于0.005D。最早的熔紡采用爐柵熔化聚合物切片，熔融后進入計量泵紡絲。螺桿擠壓機和熔柵相比，熔融時間短、生產(chǎn)能力大、適宜于高粘度熔體聚合物紡絲，熔體的質(zhì)量均勻和穩(wěn)定。螺桿的類型很多。多頭螺桿和變螺距螺桿主要作排料用，紡絲螺桿大都用等螺距的單頭螺桿，以短區(qū)漸變螺桿應用最廣。為了提高熔體的均勻性,可在螺桿的頭部加裝"魚雷頭"或混合頭以增加混和作用。此外，還有增設混煉元件的銷釘螺桿，改變螺槽結(jié)構(gòu)的分離型螺桿，抽真空的排氣螺桿等。

通常分作進料段、壓縮段和計量段。各段長度與被加工物料的性質(zhì)有關。聚合物切片從料筒靠自重進入螺桿的螺槽中，螺桿由電動機帶動在套筒中回轉(zhuǎn)，推動物料在螺槽中向前移動。在進料段的物料基本上保持顆粒狀態(tài)。在這一段的起始部分需要用水冷卻，以防止物料過早地熔化發(fā)生粘結(jié),影響正常進料,后半部為預熱區(qū)。物料吸收套筒外部電熱器所供給的熱量，開始軟化并部分熔融。在壓縮段中,螺槽逐漸由深變淺,已預熱的物料因連續(xù)加熱而發(fā)生熔融同時被壓縮，并把夾帶的空氣向進料段的方向排出。到計量段內(nèi)，被壓縮的熔體進一步混合并塑化，達到一定溫度后以一定的壓力定量地輸送到箱體中進行紡絲。物料在螺桿擠壓機內(nèi)受溫度和壓力的作用，粘度和結(jié)構(gòu)發(fā)生復雜的變化，在特別情況下還可能發(fā)生化學變化。

紡絲螺桿擠出機的特點是

(1)裝有密封料斗，用氮氣密封，以防止干燥的固體切粒吸水和夾帶空氣，

(2)為滿足紡絲熔體可紡性要求，紡絲聚合物物料溫度較高，因此加熱器功率大，不采用冷鳳調(diào)溫系統(tǒng);

(3)要求螺桿具有良好的混合性能，為此采用專門設計的螺桿及混合元件，

(4)螺桿直徑系列范圍為45--200mm，長徑比系列范圍為24-34;

(5)螺桿驅(qū)動必須采用無級調(diào)速系統(tǒng)，

(6)機頭壓力較低，通常范圍是5-15MPa，一般裝設壓力反饋穩(wěn)定刻度系統(tǒng):

(7)螺桿擠出口不與噴絲組件(模頭)直接連通，常設置熔體輸送管路，擠出熔體經(jīng)管路供人紡絲計量泵，再打人噴絲組件。

紡絲螺桿擠出機的計量性不能滿足紡絲的精密計量要求，因此必須與紡絲計量泵配合。紡絲螺桿擠出機的任務是將符合要求的熔體均勻地供給各紡絲位的紡絲計量泵。紡絲螺桿擠出機本身沒有清除雜質(zhì)的能力，必須在擠出熔體之后加裝熔體過濾裝置，如熔體預過濾器及紡絲組件過濾裝置。