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共混改性 l 科普:單、雙螺桿擠出機(jī)的區(qū)別和特點(diǎn)如何?

2022-12-13
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國內(nèi)塑膠行業(yè)的擠出機(jī)大致分為兩類,一種是單螺桿擠出機(jī),一種是雙螺桿擠出機(jī),因?yàn)檫@兩種設(shè)備都有各自的特點(diǎn),所以在塑膠行業(yè)都廣泛應(yīng)用。那么這兩種擠出機(jī)各有什么優(yōu)勢,他們之間又有著什么樣的區(qū)別呢?

01單螺桿擠出機(jī)的介紹及用途

(1)單螺桿擠出機(jī)介紹

單螺桿擠出機(jī)顧名思義,擠出機(jī)筒體內(nèi)有一根螺桿。一般在有效長度上分為三段,按螺桿直徑大小、螺距、螺深確定三段有效長度,一般按各占三分之一劃分。

第1段:從料口的最后一段螺紋開始,叫輸送段。物料在此處要求不能塑化,但要預(yù)熱、受壓擠實(shí),過去老擠出理論認(rèn)為此處物料是松散體,后來通過證明此處物料實(shí)際是固體塞,就是說這里物料受擠壓后是一固體象塞子一樣,因此只要完成輸送任務(wù)就是它的功能了。

第2段,叫壓縮段。此段螺槽體積由大逐漸變小,并且溫度要達(dá)到物料塑化程度,此處產(chǎn)生壓縮(由輸送段三,在這里可壓縮到一,這叫螺桿的壓縮比——3:1,有的機(jī)器也有不同),完成塑化的物料進(jìn)入到第三段。

第3段:計(jì)量段。此處物料保持塑化溫度,只是象計(jì)量泵那樣準(zhǔn)確、定量輸送熔體物料,以供給機(jī)頭,此時溫度不能低于塑化溫度,一般略高點(diǎn)。

(2)單螺桿擠出機(jī)應(yīng)用

單螺桿擠出機(jī)主要應(yīng)用管材、片材、板材、異型材的擠出,部分改性材料造粒。

(3)單螺桿擠出機(jī)保養(yǎng)

①由于電氣控制系統(tǒng)對環(huán)境溫度及防塵都有很高的要求,應(yīng)將電氣系統(tǒng)與生產(chǎn)現(xiàn)場隔離開,并安裝通風(fēng)或換氣扇,建議將電控柜放在簡易房內(nèi),保持室內(nèi)清潔、通風(fēng),使室內(nèi)溫度不高于40℃。

②單螺桿擠出機(jī)不允許空車運(yùn)轉(zhuǎn),以免螺桿和機(jī)簡軋毛。主機(jī)啟動空轉(zhuǎn)時不允許超過100r/min;啟動主機(jī)時先低速,啟動主機(jī)后檢查有無異常響動后再緩慢提高主機(jī)轉(zhuǎn)速至工藝允許范圍之內(nèi)(能調(diào)節(jié)到狀態(tài)為好)。新機(jī)磨合時,電流負(fù)荷應(yīng)在60-70%,正常使用時的電流不超過90%。注意:擠出機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時若發(fā)生不正常的聲響時,應(yīng)立即停車,進(jìn)行檢查或修理。

③開機(jī)先開油泵,關(guān)機(jī)后關(guān)油泵;水泵在整個生產(chǎn)過程中保持工作狀態(tài),不可以停止水泵的運(yùn)轉(zhuǎn),以免機(jī)筒溫度上升導(dǎo)致機(jī)筒內(nèi)物料分解炭化;主電機(jī)風(fēng)機(jī)的石棉風(fēng)罩需常清理,避免灰塵粘附過多堵塞風(fēng)罩導(dǎo)致電機(jī)散熱不夠因過熱而跳閘。

④及時清理機(jī)組表面的塵垢、工具及雜物。

⑤嚴(yán)防金屬或其他雜物落入料斗中,以免損壞螺桿和機(jī)筒。為防止鐵質(zhì)雜物進(jìn)入機(jī)筒,可在物料進(jìn)入機(jī)筒加料口處裝吸磁部件或磁力架,防止雜物落入必須把物料事先過篩。

⑥注意生產(chǎn)環(huán)境清潔,勿使垃圾雜質(zhì)混入物料堵塞過濾板,影響制品產(chǎn)量,質(zhì)量和增加機(jī)頭阻力。

⑦減速箱應(yīng)使用機(jī)器說明書指定的潤滑油,并按規(guī)定的油面高度加入油液,油液過少,潤滑不夠,降低零件使用壽命;油液過多,發(fā)熱大,耗能多,油易變質(zhì),同樣使?jié)櫥?,造成損害零件的后果。減速箱漏油部位應(yīng)及時更換密封墊(圈),以確保潤滑油量。

02 雙螺桿擠出機(jī)的介紹及用途

(1)雙螺桿擠出機(jī)介紹
雙螺桿擠出機(jī)包含以下多個系統(tǒng),螺桿系統(tǒng)主要完成物料的塑化及輸送過程,對制出成品的性能質(zhì)量影響非常大。
①喂料系統(tǒng):包含料斗、攪拌電機(jī)、喂料電機(jī)??深A(yù)防物料堆積,便于其順利進(jìn)入進(jìn)料口。
②外加熱系統(tǒng):主要使用加熱棒和筒體對物料進(jìn)行高效增熱,促進(jìn)塑化作用。
③冷卻系統(tǒng):使用導(dǎo)熱油或水組成的換熱系統(tǒng)降低機(jī)身熱量,從而達(dá)到有效控制筒體溫度的作用。
④液壓換網(wǎng)系統(tǒng):使用可更換的過濾網(wǎng)攔截雜質(zhì),提高塑化程度,保證產(chǎn)出物料的質(zhì)量的均一性和穩(wěn)定性。
⑤ 真空系統(tǒng):抽出物料中的水分和其他低分子的揮發(fā)物。
⑥ 電控系統(tǒng):負(fù)責(zé)監(jiān)視和控制主輔料系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備。
⑦螺桿系統(tǒng):擠出機(jī)最重要的組成部分,可分為輸送段、熔融段(排氣口)、塑化段(真空口)、排料段。
(2)雙螺桿擠出機(jī)的分段
平行雙螺桿擠出機(jī)的螺桿系統(tǒng)一般分為4段:輸送段、熔融段(排氣口)、塑化段(真空口)、排料段。
①輸送段:作用為輸送物料,防止回料。
②熔融段:此段通過熱傳導(dǎo)和摩擦剪切,使物料充分熔融混合。
③塑化段:使物料各成分進(jìn)一步熔融混合,具分布性與分散性混合功能。
④排料段輸送和增壓,形成一定壓力,使物料更緊密,同時進(jìn)一步混合,達(dá)到擠出造粒的目的。
(3)輸送元件
① 類型分為:大導(dǎo)程和小導(dǎo)程。
②導(dǎo)程使用效果:導(dǎo)程越多,則螺桿擠出量增加,物料停留時間越短,物料混合能力越弱。
③ 小導(dǎo)程的通常使用方法:組合上逐漸減小,用于輸送段、熔融段、塑化段,起到增壓,提高熔融;提高混合物的均化程度及輸送量的穩(wěn)定性。
(4)剪切元件
①方向分類:有正向和反向。正向,促進(jìn)物料流動及實(shí)現(xiàn)其功能;反向,也稱為反旋,對物料的輸送有回流作用,延長物料停留時間,增強(qiáng)塑化能力,提高混料效果。
② 角度分類:一般有著30°、45 °、60 °、90 °之分。
③作用與效果:正向時,增大交錯角,降低輸送能力,延長停留時間,提高塑化程度。針對分散而言,角度越大效果越明顯;分散混合一般在角度45°時為好,其次是30°,最差是60°。
④ 頭數(shù)的作用效果
正向時,頭數(shù)越少,擠出輸送能力越大,扭矩越大,混合效果也越優(yōu),但剪切作用越少;

反向時,頭數(shù)越少,擠出輸送能力越小,混合效果越優(yōu)。

03單雙螺桿擠出機(jī)的區(qū)別

讓我們從價(jià)格,操作性,螺桿等方面具體了解一下這兩種擠出機(jī)到底有什么區(qū)別
(1)單螺桿擠出機(jī)價(jià)格更低
單螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格低;
雙螺桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格高。雙螺桿擠出機(jī)大概是比單螺桿擠出機(jī)貴了到1倍左右。個別會更高,具體因廠家,型號而異。
(2)單螺桿配方簡單
對于操作來說,實(shí)際上兩者相差并不是很大。但是單螺桿擠出機(jī)的工藝,配方較為簡單,而雙螺桿擠出機(jī)的工藝,工藝,配方會更加復(fù)雜一些。
(3)雙螺桿可自由組合螺桿
雙螺桿螺紋可根據(jù)料的情況和操作人的心情隨意組合螺紋。單螺桿就比較死板,不能組合螺桿。
(4)雙螺桿效率更高
雙螺桿擠出機(jī)產(chǎn)量大,擠出速度快,單位產(chǎn)量耗能低,而單螺桿差之。雙螺桿擠出機(jī)的效率大部分是單螺桿擠出機(jī)的大約1倍左右。具體依廠家,型號而定。
(5)雙螺桿混煉塑化能力強(qiáng)
簡單來說就是單螺桿適合聚合物的塑化擠出,適合顆粒料的擠出加工,如:成型,吹膜、注塑等,使用材料范圍廣;
雙螺桿擠出機(jī)具有很好的混煉塑化能力比較適合塑料的改性。而且雙螺桿擠出機(jī)可以制造雙色。
(6)單螺桿便于維修
就維修方面來說,單螺桿會比雙螺桿更加簡單一些,因?yàn)閱温輻U的結(jié)構(gòu)比較簡單,便于修理。
(7)輸送機(jī)理
單螺桿擠出機(jī)的輸送主要依靠物料與機(jī)筒間所產(chǎn)生的摩擦力,異向雙螺桿擠出機(jī)為正向輸送,有強(qiáng)制將物料推向前進(jìn)的作用,并且異向雙螺桿擠出機(jī)在兩根螺桿的嚙合處還對物料產(chǎn)生剪切作用。(針對異向雙螺桿擠出機(jī))
(8)速度場
單螺桿擠出機(jī)中速度分布相對來說比較明確并且易于描述,異向雙螺桿擠出機(jī)中的情況則相當(dāng)復(fù)雜并且描述困難。這主要是由于其螺桿有嚙合區(qū),發(fā)生在嚙合區(qū)的復(fù)雜流動使其具有混合充分、熱傳遞均勻、熔融能力強(qiáng)、排氣性能良好等許多優(yōu)點(diǎn),但難以準(zhǔn)確地分析嚙合區(qū)的流動狀態(tài)。(針對異向雙螺桿擠出機(jī))
(9)應(yīng)用舉例
雙螺桿擠出機(jī)的應(yīng)用舉例:玻纖增強(qiáng)、阻燃料造粒(如PA6、PA66、PET、PBT、PP、PC增強(qiáng)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(hù)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。
單螺桿擠出機(jī)應(yīng)用舉例:適用于PP-R管、PE燃?xì)夤堋EX交聯(lián)管,鋁塑復(fù)合管,ABS管、PVC管、HDPE硅芯管及各種共擠復(fù)合管;適用于PVC、PET、PS、PP、PC等型材及板材的擠出,其它各種塑料的擠出如絲、棒等;調(diào)節(jié)擠出機(jī)轉(zhuǎn)速及改變擠出螺桿的結(jié)構(gòu)可適用于生產(chǎn)PVC、聚烯烴類等各種塑料異型材。

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