南京圣久機電設(shè)備有限公司是專業(yè)從事以同向雙螺桿擠出機為核心的高聚物配混改性設(shè)備,以及相關(guān)工藝與工程領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)制造企業(yè)。聯(lián)系電話:13913010337
雙螺桿擠出機是改性塑料行業(yè)里面最常見的機械,廣泛應(yīng)用于聚合物加工業(yè)和其他生產(chǎn)加工領(lǐng)域;雙螺桿擠出機種類繁多,可分為嚙合型和非嚙合型兩大類,嚙合型雙螺桿擠出機又可分為同向旋轉(zhuǎn)和異向旋轉(zhuǎn)兩大類。
1、同向雙螺桿擠出機與單螺桿擠出機工作原理的差別
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。
2、雙螺桿擠出機的應(yīng)用
雙螺桿擠出機按兩根螺桿旋轉(zhuǎn)方向的不同可分為異向雙螺桿及同向雙螺桿。
嚙合同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機廣泛應(yīng)用于基體樹脂的物理化學(xué)改性,如填充、增強、增韌、反應(yīng)擠出等。
以各種原料的分散混合為主的共混則應(yīng)選用同向雙螺桿擠出機,而上圖所示的同向雙螺桿之速度矢量互成反向,因此同向轉(zhuǎn)動的雙螺桿與異向轉(zhuǎn)動雙螺桿相比,它的剪切作用要大得多,不適宜Pvc的混煉成型。
共混填充塑料中常用的是粉狀碳酸鈣、滑石粉、二氧化鈦,一般的填充量為30%~60%,填充母料最多高達80%。由于粉狀填料內(nèi)含有大量空氣,在螺桿的捏合區(qū)混合時空氣會被分離出來,而致使物料逆向流入螺槽,影響粉料的正向輸送,最終降低擠出量。
雙螺桿擠出機的應(yīng)用舉例:玻纖增強、阻燃料造粒(如PA6、PA66、PET、PBT、PP、PC增強阻燃等);高填充料造粒(如PE、PP填充75% CaCO3。);熱敏性物料造粒(如PVC、XLPE電纜料);濃色母粒(如填充50%色粉);防靜電母粒、合金、著色、低填充共混造粒;電纜料造粒(如護套料、絕緣料);XLPE管材料造粒(如用于熱水交聯(lián)的母粒);熱固性塑料混煉擠出(如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、粉末涂料);熱熔膠、PU反應(yīng)擠出造粒(如EVA熱熔膠、聚氨脂);K樹脂、SBS脫揮造粒等。
3、優(yōu)缺點
由于雙螺桿擠出機結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工的復(fù)雜性,理論發(fā)展還不完善,但同向雙螺桿擠出機組合式的設(shè)計,可將多種幾何形狀的螺紋元件和機筒元件進行排列組合,根據(jù)經(jīng)驗-理論-實踐-檢驗,從而可以針對不同混合要求,優(yōu)化設(shè)計以適應(yīng)不同工藝配方的需要,從而使同向雙螺桿擠出機具有很強的適應(yīng)性。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)混合性能:由于兩根螺桿相互嚙合,而且可以根據(jù)需要加入各種各樣的螺紋元件,如反螺紋元件、嚙合盤元件、齒形盤元件等等,來精密調(diào)節(jié)剪切/混合,從而使混合強度和混合質(zhì)量(無論是分布混合抑或是分散混合)能夠得到有效地控制。這是單螺桿擠出機所不能企及的。
2)加工的靈活性:同向雙螺桿擠出機通常采用計量饑餓加料,產(chǎn)量取決于加料量,獨立于螺桿轉(zhuǎn)速,是一個獨立可控制的變量,因而可以在一臺機器上靈活地處理多種加工功能,如熔融、混合、排氣、反應(yīng)等等。
3)工藝參數(shù)的可控性:同向雙螺桿擠出機停留時間分布窄,更好的對流傳熱及精確控制的溫度曲線,在擠出中可以得到更好的剪切-時間-溫度歷程,在更寬的范圍內(nèi)輸入機械能,從而可得到更好的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。
4)工藝生產(chǎn)的高效性:螺桿的正位移輸送作用可以處理更多樣的原材料和混合配方,且停機時間短。
5)更高的經(jīng)濟性:由于高的工藝靈活性以及生產(chǎn)率,可以生產(chǎn)更廣泛的終端制品,且能夠提供高度一致性的產(chǎn)品質(zhì)量,還可以通過螺桿速度的調(diào)節(jié)來補償螺桿的磨損。