一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置的制作方法

本申请涉及聚合物挤出装置的，尤其是涉及一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置。

背景技术：

1、超高分子量聚乙烯作为最新一代高性能树脂，由于其极高的分子量(150万以上)，使超高分子量聚乙烯制品具备了普通聚乙烯材料所不具备的优异性能。超高分子量聚乙烯树脂制备的制品力学强度高、耐磨性能优异、质轻、环保、吸水率低，广泛应用于纺织、造纸、食品机械、运输、冶金、煤炭等领域。

2、相关技术中申请号为cn202311344508.9的中国专利，提出了基于熔体自密封的超临界流体辅助聚合物挤出发泡装置，包括料筒、挤出螺杆、挤出螺杆驱动装置；挤出螺杆包括键连接段、螺纹密封段、压缩段、分隔段和输运段；压缩段和输运段设置有相反旋向的螺旋状螺棱，压缩段螺棱与料筒内壁围成高压熔体腔，且压缩段螺棱的底径从前往后逐渐增大，输运段螺棱与料筒内壁围成熔体挤出腔；料筒上设置有与高压熔体腔连通的第一进料口和出料口，设置有与熔体挤出腔连通的第二进料口和第三进料口；出料口与第三进料口之间还连接有可调节高压熔体腔中均相溶液压力的旁路阀。该发明有效解决了挤出过程中超临界流体易从聚合物熔体中析出和气体易从挤出螺杆尾端间隙泄露的难题，属于聚合物挤出发泡装置。

3、上述中的相关技术存在有以下缺陷：超高分子量聚乙烯的分子量非常高，因此物料易包住螺杆并形成料塞，且其熔体粘度极大，流动性差，这导致在挤出过程中物料难以均匀地加热和流动，从而影响最终挤出产品的质量和性能，同时还会导致生产效率低下。

技术实现思路

1、为了改善因超高分子量聚乙烯熔体粘度大导致在挤出过程中物料难以均匀加热和流动，从而影响产品的质量和性能的问题，本申请提供一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置。

2、本申请提供的一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置采用如下的技术方案：

3、一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，包括料筒、设置在料筒中的螺杆和与所述螺杆后端同轴固接的驱动电机，所述料筒上设置有料斗和口模，所述料筒的侧壁设置有多个与其内腔连通的侧筒，所述侧筒的内径小于所述料筒的内径，至少两个所述侧筒分列所述料筒两相对侧，所述侧筒内滑动设置有活塞，所述侧筒上设置有用于驱使所述活塞往复运动的直线驱动件；

4、所述活塞中心贯穿设置有与所述侧筒同轴的振动棒，所述振动棒和所述活塞之间设置有密封件，所述侧筒上设置有振动器，所述振动棒的一端与所述振动器输出端固接，所述振动棒的自由端伸入至所述料筒空腔中且越过所述料筒中心。

5、更进一步地，所述螺杆对应所述振动棒的区域设置收口部，相对设置的两个所述振动棒分列所述收口部两相对侧，且所述振动棒与所述螺杆之间的间隙大于所述振动棒振幅。

6、更进一步地，所述振动棒自由端固接有与之同轴的振动簧。

7、更进一步地，所述侧筒与所述料筒设有所述驱动电机一端的夹角为锐角。

8、更进一步地，相对的两个所述侧筒沿所述料筒长度方向呈交错设置。

9、更进一步地，相对设置的两个所述料筒中的两个所述活塞的运动方向相反。

10、更进一步地，所述侧筒外壁设置有加热罩。

11、更进一步地，所述振动棒和所述振动簧表面设置有光滑涂层。

12、更进一步地，所述活塞远离所述料筒端同轴固接有往复套，所述往复套远离所述料筒的一端与所述直线驱动件输出端连接，且所述往复套套设于所述振动棒外并与之间隙设置。

13、综上所述，本申请的有益技术效果为：

14、1.物料在料筒中在螺杆的作用下往口模方向运动的过程中，分列料筒两相对侧的侧筒内的活塞在直线驱动件的作用下在侧筒中往复运动，将物料不断地抽入、推出侧筒，可以增加物料的流动性，有助于物料在挤料筒中的输送和分配，减少物料在料筒中的停滞；并且，振动棒在振动器的作用下对料筒和侧筒中的物料进行高频振动，使得挤出过程中料筒内物料受到强烈的剪切作用力，在进一步加速物料在料筒中的流动，提高熔融效率的同时，还可以使物料更好地混合，从而提高产品的均匀性和一致性，有效解决了超高分子量聚乙烯熔体粘度大导致在挤出过程中物料难以均匀加热和流动，从而影响产品的质量和性能的问题；

15、2.振动器在驱使振动棒进行高频振动的过程中，活塞套设在振动棒外周做往复运动，可以改变振动棒的固有设定振幅，使得振动棒对料筒中的熔融物料的振动趋于无序振动，能进一步提高熔融物料的混合均匀性；且当活塞向远离料筒的方向移动时，振动棒振幅较大，可以进行充分振动；当活塞向靠近料筒的方向移动时，振动棒的振幅受到抑制而降低，可以有效避免过度振动造成的熔融物料降解等现象的发生；

16、3.通过设置振动簧，可以借助振动簧自身的弹性势能，可以将原本的刚性转动柔性化，进一步降低超高分子量聚乙烯被过度振动发生降解的概率；同时振动簧与熔融物料接触面积增加，传递振荡波的受面增加，也能避免振荡波过度集中于熔融物料某一处；而上述对于振动簧的螺距设置则是确保高粘性的超高分子量聚乙烯熔融物料能有效在振动簧的自身缝隙中穿行，确保振动效果。

技术特征：

1.一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，包括料筒（1）、设置在料筒（1）中的螺杆（2）和与所述螺杆（2）后端同轴固接的驱动电机（3），所述料筒（1）上设置有料斗（11）和口模（12），其特征在于，所述料筒（1）的侧壁设置有多个与其内腔连通的侧筒（4），所述侧筒（4）的内径小于所述料筒（1）的内径，至少两个所述侧筒（4）分列所述料筒（1）两相对侧，所述侧筒（4）内滑动设置有活塞（5），所述侧筒（4）上设置有用于驱使所述活塞（5）往复运动的直线驱动件（6）；

2.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，其特征在于，所述螺杆（2）对应所述振动棒（7）的区域设置收口部（21），相对设置的两个所述振动棒（7）分列所述收口部（21）两相对侧，且所述振动棒（7）与所述螺杆（2）之间的间隙大于所述振动棒（7）振幅。

3.根据权利要求2所述的一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，其特征在于，所述振动棒（7）自由端固接有与之同轴的振动簧（71）。

4.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，其特征在于，所述侧筒（4）与所述料筒（1）设有所述驱动电机（3）一端的夹角为锐角。

5.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，其特征在于，相对的两个所述侧筒（4）沿所述料筒（1）长度方向呈交错设置。

6.根据权利要求5所述的一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，其特征在于，相对设置的两个所述料筒（1）中的两个所述活塞（5）的运动方向相反。

7.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，其特征在于，所述侧筒（4）外壁设置有加热罩（41）。

8.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，其特征在于，所述振动棒（7）和所述振动簧（71）表面设置有光滑涂层。

9.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，其特征在于，所述活塞（5）远离所述料筒（1）端同轴固接有往复套（52），所述往复套（52）远离所述料筒（1）的一端与所述直线驱动件（6）输出端连接，且所述往复套（52）套设于所述振动棒（7）外并与之间隙设置。

技术总结本申请涉及一种超高分子量聚乙烯塑化挤出装置，其包括料筒、螺杆、驱动电机、料斗和口模，料筒的侧壁设置有多个与其内腔连通的侧筒，侧筒内径小于料筒内径，至少两个侧筒分列料筒两相对侧，侧筒内滑动设置有活塞，侧筒上设置有用于驱使活塞往复运动的直线驱动件；活塞中心贯穿设置有与侧筒同轴的振动棒，振动棒和活塞之间设置有密封件，侧筒上设置有振动器，振动棒的一端与振动器输出端固接，振动棒的自由端伸入至料筒空腔中且越过料筒中心。本申请具有通过活塞在侧筒中的的往复运动和振动棒对料筒和侧筒中的物料进行高频振动，避免了因超高分子量聚乙烯熔体粘度大导致在挤出过程中物料难以均匀加热和流动，从而影响产品的质量和性能的问题。技术研发人员：刘小柱,陈斌,刘康受保护的技术使用者：湖北康泰塑料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10