一文讀懂同向雙螺桿擠出機技術(shù)門道(一)
嚙合同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機廣泛應(yīng)用于不同塑料之間、塑料與橡膠之間的共混改性,各種添加劑與塑料共混、玻璃纖維、碳纖維增強塑料等,是聚合物改性連續(xù)混合設(shè)備之。同向雙螺桿擠出機即嚙合型同向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機,是雙螺桿擠出機主要類型之一。
同向雙螺桿擠出機結(jié)構(gòu)特點
組合式螺桿
同向雙螺桿擠出機zui顯著的特點是螺桿和機筒都采用“積木式”設(shè)計。螺桿由套裝在芯軸上的若干元件組成,如螺紋元件、捏合塊、齒形混合盤、擋環(huán)等;機筒也是由不同機筒段(全封閉、帶排氣口、帶加料口)組成。
根據(jù)特定的物料、配方和將要制備混合物性能的要求,通過科學(xué)組合,將不同類型、不同數(shù)目的螺桿元件和機筒元件按一定順序組合起來,從而地完成設(shè)定的混合任務(wù)。并通過改變螺桿和機筒組合順序,實現(xiàn)對不同物料、配方的*使用效果,達(dá)到一機多用、一機多能的目的。
此外,積木式設(shè)計的另一優(yōu)點是可以局部更換磨損了的螺紋元件和機筒元件,避免了整個螺桿或筒體的報廢,大大降低了維修成本。
模塊化設(shè)計的機筒,可以通過法蘭或拉桿連接,通常小型機采用拉桿連接。機筒通常嵌入雙金屬襯套以提高機筒內(nèi)表面的耐磨性能。為實現(xiàn)的溫度歷程,每個機筒上都有單獨的加熱/冷卻設(shè)計,從而實現(xiàn)冷卻與加熱功能的*組合。
擠出過程分析
通過組合各種螺紋元件,所有同向雙螺桿擠出機都有加料、熔融、混合、排氣、建壓和輸送功能,實現(xiàn)物料的輸送、塑化、剪切、排氣、建壓以及擠出等各種工藝過程。
同向雙螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)和功能與單螺桿擠出機很相似,但在工作原理上存在著很大的差異。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)強制輸送。嚙合同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿,在嚙合處兩根螺桿運動速度方向相反,一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙,而另一根螺桿把物料從間隙中推出,結(jié)果使物料從一根螺桿螺槽轉(zhuǎn)到另一根螺桿螺槽中,物料沿著螺桿呈“∞”形向機頭方向被強制輸送。
2)均化和混合。同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合處間隙很小,螺棱和螺槽的速度方向相反,相對速度大,因此嚙合區(qū)具有很高的剪切速度,剪切力很大,混煉效果遠(yuǎn)好于單螺桿擠出機和異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機。
3)自潔性。同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機,由于嚙合區(qū)螺棱和螺槽的速度方向相反,相對速度大,因此具有相當(dāng)高的剪切速度,能刮去粘附在螺桿上的任何積料,有非常好的自潔作用,從而使物料的停留時間很短,不易產(chǎn)生局部降解變質(zhì)。
4)物料的塑化。螺桿間隙的大小對物料塑化質(zhì)量影響很大。間隙越小,剪切力越大,但通過的物料量減少;間隙越大,通過的物料量增加,但剪切力減小。
5)物料的壓縮。同向雙螺桿擠出機壓縮物料的方法要多得多,綜合效應(yīng)好。
6)加料方式。同向雙螺桿擠出機要求均勻定量加料,采用計量饑餓喂料方式。
7)排氣。由于是饑餓喂料,可以采用大導(dǎo)程的螺紋輸送元件,使螺槽處于未充滿狀態(tài)而處于零壓力狀態(tài),從而可以設(shè)置出排氣段。