一. 分類
產(chǎn)品代號(hào) 規(guī)格參數(shù)
說明:例如SHJ-Z40×25,指螺桿直徑為40mm,長徑比為25的雙螺桿混合 擠出機(jī)。
1、“SH”類別代號(hào),指雙螺桿混合型(也有寫:SHSJ,SJ指塑料擠出機(jī))
2、“J”組別代號(hào),指擠出機(jī)。
3、“Z”指輔助代號(hào),指主要機(jī)組,另如是“F”指輔助機(jī)。
4、“40×25”指規(guī)格參數(shù),指螺桿直徑為40mm,長徑比為25。
5、最后一位為廠商識(shí)別序號(hào),一般不出現(xiàn),被省略
二、雙螺桿混合擠出機(jī)的功能參數(shù)
1、“D”為直徑,衡量產(chǎn)量大小的一個(gè)重要參數(shù)。
2、“L/D”,指長度與直徑的比例,直接影響到塑化度,是衡量用途的標(biāo)志,一般塑料 ,用30-40左右,常用36:1或30:1。
3、“H”,螺槽深度,指其容料空間之大小。
4、“e”螺棱厚度,工藝上體現(xiàn)在剪切之大小。
5、“6”螺桿與機(jī)筒之間隙,擠出機(jī)質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù),一般在0.3-2mm,越過5mm擠出機(jī)是警介線。
6、“N”主機(jī)轉(zhuǎn)速,指其最高值,指一個(gè)加工調(diào)整范圍,極大影響產(chǎn)量及中高低速之劃分。(國產(chǎn)機(jī)一般500-600r/min)
如:max:600r/min,中速:350r/min、低速230-240r/min、 高速450-600r/min。
7、“P”,電機(jī)功率及加熱功率。
螺紋元件的分散、分配能力比較
1.同樣長度不同錯(cuò)列角的分散能力是:60>45>30>90(這里的數(shù)值表示錯(cuò)列角。) 分布能力是:30>45>60>902.同樣錯(cuò)列角同樣長度不同嚙合片厚度的: 分散能力是:厚片大于薄片 分布能力是:薄片大于厚片
三、螺桿排列及其工藝設(shè)定
①螺桿的分段及其功能
(1)螺桿一般分:輸送段、熔融段、混煉段、排氣段、均化段5個(gè)段。
1、輸送段,輸送物料,防止溢料。
2、熔融段,此段通過熱傳遞和摩擦剪切,使物料充分熔融和均化。
3、混煉段,使物料組分尺寸進(jìn)一步細(xì)化與均勻,形成理想的結(jié)構(gòu),具分布性與分散性混合功能。
4、排氣段,排出水汽、低分子量物質(zhì)等雜質(zhì)。
5、均化(計(jì)量)段,輸送和增壓,建立一定壓力,使??谔幬锪嫌幸欢ǖ闹旅芏龋瑫r(shí)進(jìn)一步混合,最終達(dá)到順利擠出造粒的目的。
(2)分布(分配)與分散混合之段別
1、分布混合,使熔體分割與重組,使各組分空間分布均勻,主要通過分離,拉伸(壓縮與膨脹交替產(chǎn)生)、扭曲、流體活動(dòng)重新取向等應(yīng)力作用下置換流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。
2、分散混合,使組分 成微?;蚴共幌嗳莸膬山M分分散相尺寸達(dá)至要求范圍,主靠剪切壓力和接伸應(yīng)力實(shí)現(xiàn)。
三、螺桿排列及其工藝設(shè)定
②輸送元件,螺紋式的
表示法:如“56/56”輸送塊,前一個(gè)”56”指導(dǎo)程為56MM,后一個(gè)”56”指長度為56MM。
大導(dǎo)程,指螺距為1.5D~2D
小導(dǎo)程,指螺距為0.4D左右。
其使用規(guī)律:隨著導(dǎo)程增加,螺桿擠出量增加,物料停留時(shí)間減少,混合效果降低。
A、選用大導(dǎo)程螺紋的場合,以輸送為主的場合,利于提高產(chǎn)量;熱敏性聚合物,縮短停留時(shí)間,減少 ;排氣處,選用(也有選用淺槽),增大表面積,利于排氣,揮發(fā)等。
B、選用中導(dǎo)程螺紋場合,以混合為主的場合,具不同的 段逐漸縮小的組合,用于輸送和增壓。
C、選取用小導(dǎo)程螺紋的場合,為一般是組合上逐漸減小,用于輸送段和均化計(jì)量段,起到增壓,提高熔融;提高混合物化程度及擠出穩(wěn)定。
三、螺桿排列及其工藝設(shè)定
③混煉元件,有兩大類,“K”系列與“M”系列(齒狀)
“K”系列
表示法:如K45/5/56”,屬于剪切塊,帶“K”指片狀剪切塊,“45”指片拼成的角度,“5”指共有5片, ”56”指長度為56MM ,螺棱寬度為56/5=11.2mm ),其參數(shù):
A、方向,有正向和反向——反向,對(duì)物料的輸送有阻礙作用,起到延長時(shí)間,提高填充增大壓力,大大提高混煉效果的作用。
B、角度,一般有“30°、45 ° 、60 ° 、90 °”之分,其作用與效果:
a、正向時(shí),增大交錯(cuò)角,將降低輸送能力,延長停留時(shí)間,提高混煉效果,但越易漏流。
b、反向時(shí),增大角度,將減少聚合物之有效限制,但越易漏流。
C、螺棱寬度一般有7mm、11mm、11.2mm、14mm、 19mm等等,這是衡量剪切大小和混合大小的一個(gè)最重要參數(shù)之一,寬度越大剪切越大混合越??;寬度越小剪切越小混合越大。對(duì)于分布混合與分散混合而言,分 布混合,隨寬度增大而有效性減少,分散混合隨寬度增而有效性增大;寬度越小,物料軸向有效流量和徑向有效流量之比隨之增大。
溫度設(shè)定原則:
①共混合金各組分熔點(diǎn)及其比列:以共混組分熔點(diǎn)為依據(jù)以連續(xù)相熔點(diǎn)為調(diào)整范圍。
②塑料的熱性能,如熔融吸熱放熱、熱降解歷程及熱氧化難易。
③塑料各組分熔點(diǎn)范圍內(nèi),流動(dòng)性能及形態(tài)變化。
如PC/ABS(6:4),PC:熔點(diǎn)230度左右,分解點(diǎn)350度左右;ABS:熔點(diǎn)180~190度左右,分解點(diǎn)245-290度左右——因此PC/ABS加工溫度230-250度——考慮到其他 ,如相容劑,潤滑劑的熱穩(wěn)定性等等
⑶物料溫度升高的 :
1,螺桿的剪切和物料粒子間相互摩擦生熱——大部分。
2,筒體的傳熱。
(2)各段螺桿排布與溫度設(shè)定 螺桿組合的作用:
①輸送物料
②提供剪切——使加工物料獲得物理變化和化學(xué)變化所需的能量使組分間分散和分布。
③建壓
物料顆粒熔融過程的分析:
聚合物自由輸送與預(yù)熱——全充滿或部分充滿固體塞——固體摩擦、耗散與固態(tài)密集“海島”結(jié)構(gòu)的生成——固態(tài)稀疏“海島”結(jié)構(gòu)—— 成型擠出。
螺桿轉(zhuǎn)速的影響
轉(zhuǎn)速越高,剪切越大,將分散相均勻分散于基體之中;剪切越大,分散相尺寸越細(xì),但轉(zhuǎn)速過大,摩擦大易引起熱降解,同時(shí)停留時(shí)間變短,混合不均。
轉(zhuǎn)速越低,剪切越小,分散不均勻,同時(shí)停留時(shí)間長,對(duì)易分解聚合物不利。
轉(zhuǎn)速與螺桿結(jié)構(gòu)都是與剪切分散有關(guān),因此必須兩者作為整體考慮。
⑴加纖增強(qiáng)類,
影響到玻纖的長度和直徑,影響到樹脂與玻纖的分散包裹問題,從而影響增強(qiáng)效果。
⑵合金類,
必須考慮,轉(zhuǎn)速剪切對(duì)樹脂間的結(jié)構(gòu)的生成和破壞問題。如PC/ABS合金,屬于類似海綿的“海島”結(jié)構(gòu)。
⑶阻燃類,
必須考慮, 的熱性能,如熔融吸熱放熱、熱降解歷程及熱氧化難易。
螺桿組合實(shí)例
32/32 , 48/48,48/48,48/48,32/32,32/32, 32/32, K45/5/32,K60/4/32,K90/5/32,48/48,32/32,K45/5/32,K60/4/32,K90/5/32,
22/11L,48/48,48/48,48/48,32/32,K45/5/32,K45/5/32,K45/5/32,
22/22,22/22,K45/5/32,K45/5/32,K45/5/32,22/11L,48/48,48/48,48/48,32/32,32/32,32/32,22/22,22/22。
此螺桿適合生產(chǎn)PA,PET,PPA,PC,PBT+GF;
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