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双螺杆组合与应用

2016-09-10 11:55:00

由于双螺杆采用积木式组合结构使用过程中更换十分便利。螺杆与简体的材质是螺杆质量的一个重要标志。在挤出过程中,螺杆在高温、强烈摩擦、气体腐蚀条件下工作,要求螺杆元件、筒体能经受住上述环境的考验。对材质有一定的要求,螺纹元件采用高强度耐磨材料。元件与筒体的材料的配置原则是刚柔结合。
 
首先要正确分析所要混合的物料的形态、性能与配比。不同聚合物的热性能、流动加工性能是不一样的,各种塑料加工助剂的耐热性与分散性各不相同,在充分的分析共混体系的组分物性与配比、产品性能要求的基础上确定螺杆的组合,对于包装产品质量十分重要。同时也要了解螺杆元件和螺杆各区功能,工作原理及螺杆构型。
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在固体输送段,由于聚合物原料形态差异、填充剂或添加剂不同,要求此区段有较大的容料空间以适应加料量的调整,防止物料在喂料口堆积产生溢料。其方式有两种,一种是采用深槽正向螺纹,另一种是采用中等螺槽大导程正向螺纹。固体输送区除输送功能外,还有一大功能,这就是将松散的粉状物料压实或提高粒状物料在螺杆中的充满度,以促进物料在下一区的熔融塑化。因此,此区的螺槽容积变化应由大变小,即螺纹的导程由大向小渐变。
 
确定加料方式与位置,加料的方式有一次性预混加料,即从一个加料口加料;二次或多次加料。对于热剪切敏感的添加剂,应在本体聚合物彻底熔融后再加入,添加剂进入螺杆后,只能受到低剪切混合,以保证添加剂不至于受热分解而失效。选择适当几何参数的螺纹,捏合元件。
 
对于不同聚合物的挤出,不同的共混体系,对螺杆的混合挤出性能要求是不同的。因此,全面了解双螺杆挤出机的组合特性,弄清双螺杆不同工作区的组合与特性,对充分发挥螺杆的功能,提高塑料加工产品质量具有很大的意义。
 
在熔融区段,物料经输送区收到一定的压缩后开始熔融,并发生混合、使物料熔融的热源有两种来源,一是机筒加热提供的外加热;另一个是螺杆的剪切热,螺杆的剪切热是依靠该区件产生的高剪切作用而产生的。因此在此区应设置捏合快、反螺纹或大导程螺纹元件。
 
为了避免在熔融塑化区产生过高的温度梯度,可剪切元件和正向螺纹输送元件相间组合,使总能量的输入以一定的顺序,在一定的轴向长度内部分开来,形成合理的温度梯度分布。
 
根据共混体系混合程度要求选择螺杆组合。对于挤出过程主要为分布性混合的情况,螺杆构型除提供足够的应变外,还应使物料在流动过程中不断重新取向,在组合上以较多的输送元件与混合元件相间为主体。若挤出过程以分散性混合为主,因此,螺杆应设两个或多个高剪切区域。
 
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