往复式单螺杆混炼挤出机结构特点及其应用

《往复式单螺杆混炼挤出机结构特点及其应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、往复式单螺杆混炼挤出机结构特点及其应用　　一、前言　　随着塑料加工业中高分子材料工业的飞速发展，往复式单螺杆混炼挤出机的开发应用日趋令人瞩目。在挤出行业中占主要地位的单、双螺杆挤出机许多方面的性能已经不能满足共混、填充、增强、增韧等改性的要求。使用往复式单螺杆挤出机生产一些高技术含量、高附加值的产品逐渐成为一种趋势。在任何聚合物的加工过程中．赋予聚合物一定的加工特性或赋予制品特定使用性能．常常需要进行不同聚合物之间的共混或聚合物同各种助剂、颜料之间的混合。克服其分子间可能产生的部分凝胶颗粒或末熔融树脂。而往复式单螺杆强力混合机恰好具有剪切均匀、高分散、高填

2、充、拉伸熔体等特点。且综合了单、双螺杆挤出机的优点.独一无二的工作原理，加上一整套的螺纹组合元件及配套设备，使其应用更广泛，在一部机器上，可以做到混料、混炼、塑化、分散、剪切、拉伸、脱气、造粒，使得熔体在机器中流动的界面面积远远大于一般的剪切流动。　　二、工作原理　　往复式单螺杆混炼挤出机，在螺杆芯轴上设计独特的积木式螺块在一个螺距内断开三次，称为混炼螺块，对应这些空隙，在机筒内衬套上，排列有三排混炼销钉，螺杆在径向旋转过程中，同时做轴向的往复运动。每转动一周，轴向运动一次，由于这种特殊的运动方式，以及混拣螺块和销钉的作用，物料不仅在混炼销钉和不规则梯形混

3、炼块之间被剪切而且被往复输送，物料的逆流运动给径向混合加上了非常有用的轴向混合运动，熔体不断地被切断、翻转、捏合和拉伸，有规律地打断简单的层状剪切混合，不同于普通的单、双螺杆挤出机。由于在径向和轴向上的同时混炼，增强了混炼效果，保证了最佳的分散混合和分布混合，因此均化时间短。另外，混炼销钉和螺块的相互啮合，也提高了机筒的自我清法能力。通过适当的螺块组合，可保证稳定的工作压力，不产生无法控制的压力和温度波动，防止物料在机筒内产生降解。由于捏合元件的螺纹是中断的，所以作用在聚合物上的压力很小，不产生明显的温升。而单、双螺杆挤出机是在高剪切和高径向压力下对簿层聚

4、合物进行剪切，必然使熔体产生大的温升，影响物料低温挤出的原则，同其它机器相比。在直径相同的条件下。其长径比较短，扭距在较短的距离上传递。因此螺杆扭转变形小。　　三结构及用途　　1、主机机筒、螺杆均采用积木式装配。机筒由多组开孔和闭孔筒体组成，剖分式的筒体，可快速方便的打开，便于清洗、检修；螺杆由套在芯轴上的各种混炼螺块和输送螺块组成。机筒和螺杆可根据物料品种不同、工艺要求的不同,灵活组成理想形式。　　2、齿轮箱和摇摆箱设计独特，实现了螺杆在做旋转运动的同时，进行轴向的往复运动，螺杆每转一周，往复运动一次，螺纹中断三次，从而产生强烈的混炼效果。其混合作用是在

5、轴向而不是在径向，且发生在螺纹和销钉之间。螺槽内全部物料受到均匀的剪应力，而不是一薄层的物料受到剪切。　　3、螺纹元件积木式的排列在芯轴上，可根据不同的要求进行排列组合。机套内衬套上安装有三排销钉，销钉分为六种型号，实心长销钉用来固定内衬套，增强混炼效果；空心长销钉作用是固定、混炼、安装测温头，注射液体助剂；平头长销钉固定内衬套；平头销钉用来堵塞备用孔；实心销钉起混炼作用；短实心销钉对进料口物料进行破碎。随着螺杆的往复运动，销钉与每个螺块的相对运动轨迹呈∞曲线，当捏合销钉通过螺纹间隙时产生轴向物料交换，销钉在螺杆回转一圈的过程中，与螺梭侧边的相对运动产生了

6、对物料的剪切对螺杆和机筒在轴向和径向进行了清理。这就是往复式混炼挤出机彻底混合、捏合和自洁作用基础。这些销钉如同一系列的搅拌器，使物料实现再分布，中断的螺纹使物料产生回流，使物料承受连续的剪切、取向、切割、折叠、拉伸的过程。一部分熔体重新结合，一部分熔体再进一步分割，在每个L／D的螺槽中，熔体要经过四次分割，由此可知，往复式挤出机为什么能在非常短的长径比内实现熔体的有效混合。而且机筒内表面都被螺纹元作横扫过，没有物流死角，具有很好的自洁能力，较高的输送效率和稳定均匀的物料停留时间等。下面是普通单螺杆挤出机同往复式单螺杆挤出机结构比较　　4、熔体系，作用是将

7、来自挤出机的高温聚合物熔体增压、清压后流量稳定地送入挤出模头。无论挤出机内压力如何变化，流量如何波动，熔体泵能够始终供给模头一定量的物料。齿轮是熔体泵的核心，齿轮的旋转和啮合一方面可以挤压齿）I间的熔体，使物料从一端输送到另一地；另一方面齿轮的啮合能封闭低压腔，减少逆流降低加工温度，有利于建立较高的输出压力。我们采用渐开线型斜齿轮，能增加齿轮啮合的重合度，啮合时随着齿轮不断的吸入和排出能对物料进行续、平稳的挤压，减小压力的波动，达到稳定输送熔体的目的。同时斜齿轮还具有一定的自洁作用，避免物料的沉积分解。　　在熔体泵外部装有加热、冷却装置，目的是把温度控制在

8、一定的范围内，使其保持最佳的工艺状态，加热方式有电加热和油加热两种