紡絲螺桿

①直徑D:與擠出機的生產(chǎn)能力直接有關(guān),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(jìn)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(yīng)加大長徑比,以利色料混和。③壓縮比:指進(jìn)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(yīng)盡可能小,小螺桿的間隙應(yīng)小于0.002D，大螺桿應(yīng)小于0.005D。最早的熔紡采用爐柵熔化聚合物切片，熔融后進(jìn)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(yīng)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(shè)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(jìn)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(guān)。聚合物切片從料筒靠自重進(jìn)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(jìn)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(jìn)料,后半部為預(yù)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(yù)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(jìn)料段的方向排出。到計量段內(nèi)，被壓縮的熔體進(jìn)一步混合并塑化，達(dá)到一定溫度后以一定的壓力定量地輸送到箱體中進(jìn)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(fù)雜的變化，在特別情況下還可能發(fā)生化學(xué)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(shè)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(shè)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(shè)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(wù)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(yù)過濾器及紡絲組件過濾裝置。