專利名稱：雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及擠出成型設(shè)備，具體地說(shuō)，涉及一種用于制造淀粉基塑料的雙螺 桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿。
背景技術(shù)：
二十世紀(jì)七十年代，人們發(fā)現(xiàn)可以在塑料中添加淀粉制作塑料產(chǎn)品，這種塑料產(chǎn) 品由于采用可再生資源淀粉部分替代了不可再生資源石油塑料。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展， 以淀粉為主要組分的淀粉基塑料(通常以淀粉為主、并添加塑料及相關(guān)助劑制成)得到推 廣應(yīng)用，這對(duì)于緩解日益嚴(yán)重的廢棄塑料污染以及節(jié)約日漸短缺的石油資源，將發(fā)揮巨大 作用。但淀粉基塑料由于淀粉含量高，因而在制造時(shí)需要解決很多技術(shù)難題。除了需要 確定合適的原料配方體系外，還需要有合適的生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)備往往起到?jīng)Q定所制造淀 粉基塑料是否達(dá)到使用性能的重要作用。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式先將淀粉和助劑在高混機(jī)中預(yù)糊 化和脫水，然后加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行混煉改性，工序多且不連續(xù)，污染較大，產(chǎn)品性 言旨不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于制造淀粉基塑料的雙螺桿同向 混煉擠出機(jī)的螺桿，采用這種螺桿的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)能夠在線連續(xù)完成淀粉基混合 物料(淀粉基混合物料通常以淀粉為主，并添加塑料樹(shù)脂及相關(guān)助劑)的輸送，淀粉的破體 糊化、塑化、剪切捏合、混煉改性，以及排氣及均壓定量輸出等工作，能高效地生產(chǎn)性能高而 穩(wěn)定的淀粉基塑料。采用的技術(shù)方案如下一種雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿，包括驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸上安裝有模塊，其特征 是所述驅(qū)動(dòng)軸自前至后依次包括第一輸送段、剪切捏合段、第一剪切捏合反推段、第一剪 切輸送段、輸送剪切段、第二剪切捏合反推段、第二剪切輸送段和第二輸送段；驅(qū)動(dòng)軸上安 裝的模塊包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊；第一輸送段上安裝的模塊均為輸 送螺紋模塊；剪切捏合段上安裝有剪切捏合模塊；第一剪切捏合反推段上安裝有剪切捏合 模塊，并且第一剪切捏合反推段的后端安裝有反推模塊；第一剪切輸送段上自前至后依次 安裝有至少一個(gè)剪切捏合模塊和至少一個(gè)輸送螺紋模塊；輸送剪切段的前端安裝有輸送螺 紋模塊、后端安裝有剪切捏合模塊；第二剪切捏合反推段上安裝有剪切捏合模塊，并且第二 剪切捏合反推段的后端安裝有反推模塊；第二剪切輸送段上自前至后依次安裝有至少一個(gè) 剪切捏合模塊和至少一個(gè)輸送螺紋模塊；第二輸送段上安裝的模塊均為輸送螺紋模塊。將兩個(gè)上述螺桿安裝于筒體中，兩個(gè)螺桿的驅(qū)動(dòng)軸同向轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成雙螺桿同向混 煉擠出機(jī)。在一種方案中，上述筒體自前至后依次包括第一段筒體、第二段筒體和第三段筒 體，其中第一段筒體的前端設(shè)有進(jìn)料口、后端設(shè)有第一排氣口，第二段筒體的后端設(shè)有第二 排氣口 ；驅(qū)動(dòng)軸中，第一輸送段、剪切捏合段、第一剪切捏合反推段和第一剪切輸送段處于第一段筒體中，輸送剪切段、第二剪切捏合反推段和第二剪切輸送段處于第二段筒體中，第 二輸送段處于第三段筒體中；第一輸送段前端的位置與進(jìn)料口相對(duì)應(yīng)；第一排氣口的位置 與第一剪切輸送段上的輸送螺紋模塊相對(duì)應(yīng)；第二排氣口的位置與第二剪切輸送段上的輸 送螺紋模塊相對(duì)應(yīng)。優(yōu)選上述筒體是組合式筒體，筒體由第一分筒體、第二分筒體、第三分 筒體、第四分筒體、第五分筒體、第六分筒體、第七分筒體、第八分筒體、第九分筒體、第十分 筒體、第十一分筒體、第十二分筒體和第十三分筒體自前至后依次連接而成，其中第一分筒 體、第二分筒體、第三分筒體、第四分筒體、第五分筒體、第六分筒體和第七分筒體組成第一 段筒體，上述進(jìn)料口設(shè)于第一分筒體上，上述第一排氣口設(shè)于第七分筒體上，第八分筒體、 第九分筒體、第十分筒體和第十一分筒體組成第二段筒體，上述第二排氣口設(shè)于第十一分 筒體上，第十二分筒體和第十三分筒體組成第三段筒體。優(yōu)選進(jìn)料口處安裝有計(jì)量式料斗， 通過(guò)計(jì)量式料斗將淀粉基混合物料勻速加入進(jìn)料口中。驅(qū)動(dòng)上述一對(duì)驅(qū)動(dòng)軸同向轉(zhuǎn)動(dòng)，可 采用現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)裝置，在一具體方案中，驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)和雙軸同向輸出的齒輪箱，電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與齒輪箱的輸入端齒輪傳動(dòng)連接，齒輪箱的兩輸出軸分別與兩驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)連接 (可采用聯(lián)軸器將齒輪箱的輸出軸與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸連接)。通常，上述雙螺桿同向混煉擠出 機(jī)還包括用于對(duì)筒體進(jìn)行加熱并進(jìn)而間接對(duì)筒體內(nèi)的物料進(jìn)行加熱的加熱裝置，加熱裝置 可采用若干設(shè)于筒體外壁上的電加熱套。通常，上述筒體的輸出口處(即筒體的后端)安 裝有壓力傳感器、過(guò)濾器、熔體泵和模頭。從筒體的輸出口(即筒體的后端)擠出的淀粉基 塑料熔體經(jīng)過(guò)濾器、熔體泵和模頭擠出，隨后可被制成顆粒、片材或異型材等。優(yōu)選上述雙 螺桿同向混煉擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為52 1。上述輸送螺紋模塊是外表面切有正向螺旋槽的圓柱體，其作用是輸送物料(即淀 粉基混合物料)，使物料在筒體中自前至后輸送。輸送螺紋模塊具有較強(qiáng)的輸送作用，物料 停留時(shí)間較短。上述剪切捏合模塊(又稱捏合塊)由若干個(gè)具有一定錯(cuò)列角的捏合盤構(gòu)成，其作 用是對(duì)物料進(jìn)行高強(qiáng)度的剪切、捏合。本發(fā)明采用“錯(cuò)列角/捏合盤數(shù)量/模塊長(zhǎng)度”的方 式描述剪切捏合模塊的參數(shù)，例如剪切捏合模塊(45° /5/56)表示由5個(gè)錯(cuò)列角為45°的 捏合盤構(gòu)成的剪切捏合模塊，該剪切捏合模塊的長(zhǎng)度為56mm。上述反推模塊是外表面切有反向螺旋槽的圓柱體，也就是說(shuō)，反推模塊上螺紋槽 的方向與輸送螺紋模塊上螺紋槽的方向相反。一般情況下，輸送螺紋模塊的螺旋槽方向?yàn)?右旋，反推模塊的螺旋槽方向?yàn)樽笮?。而在輸送螺紋模塊的螺旋槽方向?yàn)樽笮那闆r下，反 推模塊的螺旋槽方向?yàn)橛倚?。反推模塊能夠在其前方區(qū)域形成高壓封閉區(qū)，增加物料停留 時(shí)間，使物料在該高壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合，增強(qiáng)物料的混合效果。上述第一輸送段將自進(jìn)料口加入的淀粉基混合物料(淀粉基混合物料通常以淀 粉為主，并添加塑料樹(shù)脂及相關(guān)助劑(如糊化劑等))向前輸送，同時(shí)淀粉基混合物料受熱 且受壓縮，淀粉基混合物料受熱后，淀粉中的水份使淀粉膨脹，同時(shí)淀粉與助劑(助劑中的 糊化劑)產(chǎn)生反應(yīng)，從而使淀粉破體糊化。優(yōu)選上述剪切捏合段上除了安裝有剪切捏合模塊之外，還安裝有若干個(gè)輸送螺紋 模塊，每隔一個(gè)或多個(gè)剪切捏合模塊安裝一個(gè)輸送螺紋模塊。輸送螺紋模塊的加入可加快 物料輸送速度，而且將剪切捏合段分成多個(gè)剪切捏合小段，使物料經(jīng)過(guò)剪切捏合段時(shí)受到 斷續(xù)的剪切和壓縮。淀粉基混合物料受到剪切捏合段的剪切和壓縮，淀粉基混合物料中的塑料樹(shù)脂開(kāi)始熔化，淀粉基混合物料被捏合混煉，直至塑化為熔體。優(yōu)選上述第一剪切捏合反推段上還安裝有輸送螺紋模塊，輸送螺紋模塊、剪切捏 合模塊和反推模塊自前至后依次安裝在第一剪切捏合反推段上。上述第一剪切捏合反推段 的反推模塊設(shè)于第一排氣口前方靠近第一排氣口的位置，反推模塊能夠在其前方區(qū)域(即 第一剪切捏合反推段所處的區(qū)域)形成高壓封閉區(qū)，增加熔體的停留時(shí)間，使熔體在該高 壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合。上述第一剪切輸送段的輸送螺紋模塊的位置與第一排氣口相對(duì)應(yīng)，當(dāng)高壓的熔體 到達(dá)第一剪切輸送段時(shí)，由于壓差大而產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象，同時(shí)第一剪切輸送段前部的剪切捏 合模塊對(duì)高壓的熔體進(jìn)行剪切，使熔體中的水份及低分子揮發(fā)物從熔體中急速揮發(fā)出并經(jīng) 第一排氣口排出，形成含水量極低的熔體，并由輸送螺紋模塊輸送至輸送剪切段。熔體通過(guò)上述輸送剪切段時(shí)受到剪切和壓縮，各組分混合更加均勻，同時(shí)熔體中 剩余的水份得到充分的揮發(fā)。優(yōu)選上述輸送剪切段在前端安裝有輸送螺紋模塊、后端安裝 有剪切捏合模塊的基礎(chǔ)上，還在其中段自前至后依次安裝有若干剪切捏合模塊和若干輸送 螺紋模塊，這樣，輸送剪切段自前至后依次包括一個(gè)輸送小段、一個(gè)剪切小段、另一輸送小 段和另一剪切小段，熔體通過(guò)輸送剪切段時(shí)受到斷續(xù)的剪切和壓縮，各組分混合更加均勻， 同時(shí)熔體中剩余的水份得到充分的揮發(fā)。由于同向雙螺桿筒體是縱向開(kāi)放的，因此揮發(fā)出 的水份可由第一排氣口排出。優(yōu)選上述第二剪切捏合反推段上還安裝有輸送螺紋模塊，輸送螺紋模塊、剪切捏 合模塊和反推模塊自前至后依次安裝在第二剪切捏合反推段上。上述第二剪切捏合反推段 的反推模塊設(shè)于第二排氣口前方靠近第二排氣口的位置，反推模塊能夠在其前方區(qū)域(即 第二剪切捏合反推段所處的區(qū)域)形成高壓封閉區(qū)，增加熔體的停留時(shí)間，使熔體在該高 壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合。上述第二剪切輸送段的輸送螺紋模塊的位置與第二排氣口相對(duì)應(yīng)，當(dāng)高壓的熔體 到達(dá)第二剪切輸送段時(shí)，由于壓差大而產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象，同時(shí)第二剪切輸送段前部的剪切捏 合模塊對(duì)高壓的熔體進(jìn)行剪切，使熔體中殘存的水份及低分子揮發(fā)物從熔體中揮發(fā)出并經(jīng) 第二排氣口排出，形成混煉均勻、不含水份的淀粉基塑料熔體，隨后淀粉基塑料熔體由輸送 螺紋模塊輸送至第二輸送段。上述第二輸送段的作用是將淀粉基塑料熔體等溫、等壓、等量地從筒體的輸出口 (即筒體的后端)擠出。優(yōu)選上述驅(qū)動(dòng)軸與模塊之間通過(guò)花鍵(更優(yōu)選漸開(kāi)線花鍵)聯(lián)接。采用花鍵聯(lián)接， 能夠傳遞較大的載荷，并且并與模塊的裝卸。本實(shí)用新型在驅(qū)動(dòng)軸上安裝輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊，通過(guò)輸送 螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊之間的合理組合，形成符合生產(chǎn)工藝要求的螺桿；將兩 個(gè)上述螺桿安裝于筒體中，兩個(gè)螺桿的驅(qū)動(dòng)軸同向轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成雙螺桿同向混煉擠出機(jī)；這種 雙螺桿同向混煉擠出機(jī)能夠按淀粉基塑料生產(chǎn)工藝的需要，在線連續(xù)完成淀粉基混合物料 (淀粉基混合物料通常以淀粉為主，并添加塑料樹(shù)脂及相關(guān)助劑)的輸送，淀粉的破體糊 化、塑化、剪切捏合、混煉改性，以及排氣及均壓定量輸出等工作，高效地生產(chǎn)淀粉基塑料， 獲得的淀粉基塑料各組分混煉均勻，拉伸強(qiáng)度高，具有良好且穩(wěn)定的性能。由于在同一雙螺 桿同向混煉擠出機(jī)即可實(shí)現(xiàn)將淀粉基混合物料加工成所需的淀粉基塑料，因此操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，并且能夠降低能耗和污染。
圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是采用圖1的螺桿構(gòu)成的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，這種雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿，包括驅(qū)動(dòng)軸2，驅(qū)動(dòng)軸2上安裝有 五十八個(gè)模塊3(自前至后依次為第一模塊、第二模塊、……第五十八模塊)。驅(qū)動(dòng)軸2上安裝的模塊3包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊，驅(qū)動(dòng)軸2 與模塊3之間通過(guò)花鍵(更優(yōu)選漸開(kāi)線花鍵)聯(lián)接。反推模塊上螺紋槽的方向與輸送螺 紋模塊上螺紋槽的方向相反。本實(shí)施例中，輸送螺紋模塊的螺旋槽方向?yàn)橛倚?，采用“?dǎo)程 /長(zhǎng)度”的方式描述輸送螺紋模塊的參數(shù)，如輸送螺紋模塊(56/56)表示導(dǎo)程為56mm、長(zhǎng)度 為56mm的輸送螺紋模塊；反推模塊的螺旋槽方向?yàn)樽笮捎谩皩?dǎo)程/長(zhǎng)度(L)，，的方式描 述反推模塊的參數(shù)，如反推模塊(56/28 (L))表示導(dǎo)程為56mm、長(zhǎng)度為28mm的反推模塊，其 中(L)表示模塊的螺旋槽方向?yàn)樽笮?；剪切捏合模塊由若干個(gè)具有一定錯(cuò)列角的捏合盤構(gòu) 成，采用“錯(cuò)列角/捏合盤數(shù)量/模塊長(zhǎng)度”的方式描述剪切捏合模塊的參數(shù)，例如剪切捏 合模塊(45° /5/56)表示由5個(gè)錯(cuò)列角為45°的捏合盤構(gòu)成的剪切捏合模塊，該剪切捏合 模塊的長(zhǎng)度為56mm。驅(qū)動(dòng)軸2自前至后依次包括第一輸送段21、剪切捏合段22、第一剪切捏合反推段 23、第一剪切輸送段24、輸送剪切段25、第二剪切捏合反推段26、第二剪切輸送段27和第二 輸送段28。第一輸送段21上安裝的十一個(gè)模塊3均為輸送螺紋模塊。第一輸送段21上各 模塊3的參數(shù)為第一模塊(56/56)、第二模塊(144/144)、第三模塊(112/112)、第四模塊 (96/96)、第五模塊(96/96)、第六模塊(72/72)、第七模塊(72/72)、第八模塊(72/72)、第九 模塊(56/56)、第十模塊(56/56)、第十一模塊(56/56)。剪切捏合段22上安裝有八個(gè)模塊3 (即第十二模塊至第十九模塊)，包括剪切捏 合模塊和輸送螺紋模塊(其中第十四模塊和第十七模塊為輸送螺紋模塊，其余模塊為剪切 捏合模塊)。剪切捏合段22上各模塊3的參數(shù)為第十二模塊(45° /5/56)、第十三模塊 (60° /4/56)、第十四模塊(56/56)、第十五模塊(45° /5/56)、第十六模塊(60° /4/56)、 第十七模塊(56/56)、第十八模塊(45° /5/56)、第十九模塊(60° /4/56)。第一剪切捏合反推段23上安裝有六個(gè)模塊3 (即第二十模塊至第二十五模塊)， 包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊，輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊自 前至后依次安裝在第一剪切捏合反推段23上(其中第二十模塊、第二十一模塊、第二十二 模塊為輸送螺紋模塊，第二十三模塊、第二十四模塊為剪切捏合模塊，第二十五模塊為反推 模塊)。第一剪切捏合反推段23上各模塊3的參數(shù)為第二十模塊(72/72)、第二十一模塊 (56/56)、第二十二模塊(56/56)、第二十三模塊(60° /4/96)、第二十四模塊(90° /5/56)、 第二十五模塊(56/28 (L))。第一剪切輸送段24上安裝有五個(gè)模塊3 (即第二十六模塊至第三十模塊)，自前至后依次安裝有一個(gè)剪切捏合模塊和四個(gè)輸送螺紋模塊(其中第二十六模塊為剪切捏合 模塊，其余模塊為輸送螺紋模塊)。第一剪切輸送段24上各模塊3的參數(shù)為第二十六模 塊(60° /4/56)、第二十七模塊(96/96)、第二十八模塊(96/96)、第二十九模塊(72/72)、第 三十模塊(72/72)。輸送剪切段25上安裝有八個(gè)模塊3 (即第三十一模塊至第三十八模塊)，輸送 剪切段25的前端安裝有輸送螺紋模塊、后端安裝有剪切捏合模塊，其中第三十一模塊、第 三十二模塊、第三十五模塊、第三十六模塊為輸送螺紋模塊，其余模塊為剪切捏合模塊。 輸送剪切段25上各模塊3的參數(shù)為第三十一模塊(56/56)、第三十二模塊(56/56)、第 三十三模塊(60° /4/56)、第三十四模塊(90° /5/56)、第三十五模塊(56/56)、第三十六模 塊(56/56)、第三十七模塊(60° /4/56)、第三十八模塊(90° /5/56)。第二剪切捏合反推段26上安裝有六個(gè)模塊3(即第三十九模塊至第四十四模塊)， 包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊，輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊自 前至后依次安裝在第二剪切捏合反推段26上(其中第三十九模塊、第四十模塊、第四十一 模塊為輸送螺紋模塊，第四十二模塊、第四十三模塊為剪切捏合模塊，第四十四模塊為反推 模塊)。第二剪切捏合反推段26上各模塊3的參數(shù)為第三十九模塊(72/72)、第四十模塊 (56/56)、第四十一模塊(56/56)、第四十二模塊(60° /4/96)、第四十三模塊(90° /5/56)、 第四十四模塊(56/28 (L))。 第二剪切輸送段27上安裝有四個(gè)模塊3 (即第四十五模塊至第四十八模塊)，自前 至后依次安裝有一個(gè)剪切捏合模塊和三個(gè)輸送螺紋模塊(其中第四十五模塊為剪切捏合 模塊，其余模塊為輸送螺紋模塊)。第二剪切輸送段27上各模塊3的參數(shù)為第四十五模 塊(60° /4/56)、第四十六模塊(96/96)、第四十七模塊(96/96)、第四十八模塊(72/72)。第二輸送段28上安裝的十個(gè)模塊3均為輸送螺紋模塊。第二輸送段28上各模塊 3的參數(shù)為第四十九模塊(72/72)、第五十模塊(72/72)、第五十一模塊(56/56)、第五十二 模塊(56/56)、第五十三模塊(56/56)、第五十四模塊(56/56)、第五十五模塊(56/56)、第 五十六模塊(56/56)、第五十七模塊(56/56)、第五十八模塊(56/56)。如圖2所示，將兩個(gè)上述螺桿安裝于筒體1中，兩個(gè)螺桿的驅(qū)動(dòng)軸1同向轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu) 成雙螺桿同向混煉擠出機(jī)。本實(shí)施例中雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為52 1。上述雙螺桿同向混煉擠出機(jī)還包括用于對(duì)筒體進(jìn)行加熱并進(jìn)而間接對(duì)筒體內(nèi)的 物料進(jìn)行加熱的加熱裝置，加熱裝置采用若干設(shè)于筒體1外壁上的電加熱套；筒體1的輸出 口處(即筒體1的后端)依次安裝有過(guò)濾器4、熔體泵5和模頭6。驅(qū)動(dòng)上述一對(duì)驅(qū)動(dòng)軸2 同向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)和雙軸同向輸出的齒輪箱，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與齒輪箱的輸入 端齒輪傳動(dòng)連接，齒輪箱的兩輸出軸分別與兩驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)連接(可采用聯(lián)軸器將齒輪箱的 輸出軸與對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸連接)。由于上述加熱裝置、過(guò)濾器4、熔體泵5、模頭6和驅(qū)動(dòng)裝置 均可采用現(xiàn)有裝置，故在此不作詳細(xì)描述。筒體1自前至后依次包括第一段筒體11、第二段筒體12和第三段筒體13，其中第 一段筒體11的前端設(shè)有進(jìn)料口 7、后端設(shè)有第一排氣口 8，第二段筒體12的后端設(shè)有第二 排氣口 9 ；進(jìn)料口 7處安裝有計(jì)量式料斗10。本實(shí)施例中，筒體1是組合式筒體，筒體1由 第一分筒體111、第二分筒體112、第三分筒體113、第四分筒體114、第五分筒體115、第六分 筒體116、第七分筒體117、第八分筒體121、第九分筒體122、第十分筒體123、第十一分筒體124、第十二分筒體131和第十三分筒體132自前至后依次連接而成，其中第一分筒體111、 第二分筒體112、第三分筒體113、第四分筒體114、第五分筒體115、第六分筒體116和第七 分筒體117組成第一段筒體11，進(jìn)料口 7設(shè)于第一分筒體111上，第一排氣口 8設(shè)于第七 分筒體117上，第八分筒體121、第九分筒體122、第十分筒體123和第十一分筒體124組成 第二段筒體12，第二排氣口 9設(shè)于第十一分筒體上，第十二分筒體131和第十三分筒體132 組成第三段筒體13。第一輸送段21、剪切捏合段22、第一剪切捏合反推段23和第一剪切輸送段24處 于第一段筒體11中，輸送剪切段25、第二剪切捏合反推段26和第二剪切輸送段27處于第 二段筒體12中，第二輸送段28處于第三段筒體13中。第一輸送段21前端的位置與進(jìn)料 口 7相對(duì)應(yīng)；第一剪切捏合反推段23的反推模塊(即第二十五模塊)設(shè)于第一排氣口 8前 方靠近第一排氣口 8的位置；第一剪切輸送段24的輸送螺紋模塊(本實(shí)施例中為第二十六 模塊、第二十七模塊和第二十八模塊)的位置與第一排氣口 8相對(duì)應(yīng)；第二剪切捏合反推段 26的反推模塊(即第四十四模塊)設(shè)于第二排氣口 9前方靠近第二排氣口 9的位置；第二 剪切輸送段27的輸送螺紋模塊(本實(shí)施例中為第四十六模塊和第四十七模塊)的位置與 第二排氣口 9相對(duì)應(yīng)。下面簡(jiǎn)述一下圖2所示雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的工作原理通過(guò)計(jì)量式料斗10將淀粉基混合物料勻速加入進(jìn)料口 7中；上述第一輸送段21的模塊3將自進(jìn)料口 7加入的淀粉基混合物料(淀粉基混合 物料通常以淀粉為主，并添加塑料樹(shù)脂及相關(guān)助劑(如糊化劑等))向前輸送，同時(shí)淀粉基 混合物料受熱且受壓縮，淀粉基混合物料受熱后，淀粉中的水份使淀粉膨脹，同時(shí)淀粉與助 劑(助劑中的糊化劑)產(chǎn)生反應(yīng)，從而使淀粉破體糊化。隨后物料進(jìn)入剪切捏合段22，剪切捏合段22分成多個(gè)剪切捏合小段，使物料經(jīng)過(guò) 剪切捏合段22時(shí)受到斷續(xù)的剪切和壓縮；淀粉基混合物料受到剪切捏合段的剪切和壓縮， 淀粉基混合物料中的塑料樹(shù)脂開(kāi)始熔化，淀粉基混合物料被捏合混煉，直至塑化為熔體。隨后熔體進(jìn)入第一剪切捏合反推段23，第一剪切捏合反推段23上的反推模塊能 夠在其前方區(qū)域(即第一剪切捏合反推段23所處的區(qū)域)形成高壓封閉區(qū)，增加熔體的停 留時(shí)間，使熔體在該高壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合。接著熔體進(jìn)入第一剪切輸送段24，當(dāng)高壓的熔體到達(dá)第一剪切輸送段24時(shí)，由于 壓差大而產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象，同時(shí)第一剪切輸送段24前部的剪切捏合模塊對(duì)高壓的熔體進(jìn)行 剪切，使熔體中的水份及低分子揮發(fā)物從熔體中急速揮發(fā)出并經(jīng)第一排氣口 8排出，形成 含水量極低的熔體，并由輸送螺紋模塊輸送至輸送剪切段25。熔體通過(guò)輸送剪切段25時(shí)受到斷續(xù)的剪切和壓縮，各組分混合更加均勻，同時(shí)熔 體中剩余的水份得到充分的揮發(fā)。由于同向雙螺桿筒體是縱向開(kāi)放的，因此揮發(fā)出的水份 可由第一排氣口 8排出。接著熔體進(jìn)入第二剪切捏合反推段26，第二剪切捏合反推段26的反推模塊能夠 在其前方區(qū)域(即第二剪切捏合反推段26所處的區(qū)域)形成高壓封閉區(qū)，增加熔體的停留 時(shí)間，使熔體在該高壓封閉區(qū)受到更高強(qiáng)度的剪切捏合。當(dāng)高壓的熔體到達(dá)第二剪切輸送段27時(shí)，由于壓差大而產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象，同時(shí)第二 剪切輸送段27前部的剪切捏合模塊對(duì)高壓的熔體進(jìn)行剪切，使熔體中殘存的水份及低分子揮發(fā)物從熔體中揮發(fā)出并經(jīng)第二排氣口 9排出，形成混煉均勻、不含水份的淀粉基塑料 熔體，隨后淀粉基塑料熔體由輸送螺紋模塊輸送至第二輸送段28。上述第二輸送段28的作用是將淀粉基塑料熔體等溫、等壓、等量地從筒體的輸出 口(即筒體1的后端)擠出。從筒體1的輸出口(即筒體的后端)擠出的淀粉基塑料熔體經(jīng)過(guò)濾器4、熔體泵5 和模頭6擠出，隨后可被制成顆粒、片材或異型材等。
權(quán)利要求一種雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿，包括驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸上安裝有模塊，其特征是所述驅(qū)動(dòng)軸自前至后依次包括第一輸送段、剪切捏合段、第一剪切捏合反推段、第一剪切輸送段、輸送剪切段、第二剪切捏合反推段、第二剪切輸送段和第二輸送段；驅(qū)動(dòng)軸上安裝的模塊包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊；第一輸送段上安裝的模塊均為輸送螺紋模塊；剪切捏合段上安裝有剪切捏合模塊；第一剪切捏合反推段上安裝有剪切捏合模塊，并且第一剪切捏合反推段的后端安裝有反推模塊；第一剪切輸送段上自前至后依次安裝有至少一個(gè)剪切捏合模塊和至少一個(gè)輸送螺紋模塊；輸送剪切段的前端安裝有輸送螺紋模塊、后端安裝有剪切捏合模塊；第二剪切捏合反推段上安裝有剪切捏合模塊，并且第二剪切捏合反推段的后端安裝有反推模塊；第二剪切輸送段上自前至后依次安裝有至少一個(gè)剪切捏合模塊和至少一個(gè)輸送螺紋模塊；第二輸送段上安裝的模塊均為輸送螺紋模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿，其特征是所述剪切捏合段 上還安裝有若干個(gè)輸送螺紋模塊，每隔一個(gè)或多個(gè)剪切捏合模塊安裝一個(gè)輸送螺紋模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿，其特征是所述第一剪切捏 合反推段上還安裝有輸送螺紋模塊，輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊自前至后依 次安裝在第一剪切捏合反推段上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿，其特征是所述輸送剪切段 的中段自前至后依次安裝有若干剪切捏合模塊和若干輸送螺紋模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿，其特征是所述第二剪切捏 合反推段上還安裝有輸送螺紋模塊，輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊自前至后依 次安裝在第二剪切捏合反推段上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿，其特征是所述驅(qū)動(dòng)軸與模 塊之間通過(guò)花鍵聯(lián)接。
專利摘要一種雙螺桿同向混煉擠出機(jī)的螺桿，包括驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸上安裝有模塊，其特征是所述驅(qū)動(dòng)軸自前至后依次包括第一輸送段、剪切捏合段、第一剪切捏合反推段、第一剪切輸送段、輸送剪切段、第二剪切捏合反推段、第二剪切輸送段和第二輸送段；驅(qū)動(dòng)軸上安裝的模塊包括輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊。本實(shí)用新型通過(guò)輸送螺紋模塊、剪切捏合模塊和反推模塊之間的合理組合，形成符合生產(chǎn)工藝要求的螺桿，采用這種螺桿構(gòu)成的雙螺桿同向混煉擠出機(jī)能夠在線連續(xù)完成淀粉基混合物料的輸送，淀粉的破體糊化、塑化、剪切捏合、混煉改性，以及排氣及均壓定量輸出等工作，高效地生產(chǎn)具有良好且穩(wěn)定的性能的淀粉基塑料。
文檔編號(hào)B29C47/64GK201745156SQ20102028846
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者蔡健偉 申請(qǐng)人:汕頭市金興機(jī)械有限公司