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1、第14卷第8期中国塑料Vol14No82000年8月CHINAPLASTICSAug2000机械与模具啮合同向双螺杆挤出过程不同功能段的螺杆构型和整根螺杆的组合设计耿孝正(北京化工大学,北京100029)摘要介绍了啮合同向双螺杆挤出过程中不同功能段的螺杆构型和整根螺杆的组合设计。关键词:啮合同向双螺杆挤出功能段关于啮合同向双螺杆挤出机常用的多种0前言螺杆元件的功能及构造人们已较为熟悉,如啮合同向双螺杆挤出机的设计和应用用于输送和建压的不同头数和不同导程的正中,螺杆构型的组合设计是一个重要而困难向螺纹元件,用于
2、密封建压的混合的不同头的问题,因为它与多种因素有关,如被加工物数和导程的反向螺纹元件,用于剪切和混合料的性质和配方设计,运转条件以及螺杆元的捏合块(不同螺旋方向和错列角),用于混件的性能及其组合。众所周知,啮合同向双合的齿形盘元件等,在此不再详述。螺杆是组合式,它由多种类型和不同数量的本文拟对与不同功能段相应的局部螺杆螺杆元件(小积木块)的不同的然而有序的方构型和整根螺杆的组合设计运行讨论。式组成,以完成整个挤出过程。仔细分析,相1各功能段的局部螺杆构应于物料在挤出过程中的变化,整个挤出过[1,2]程又由不同
3、的功能段组成,不同功能段的功型能由与之相应的局部螺杆构型来实现。各种啮合同向双螺杆挤出过程一般由加料、功能段的局部螺杆构型是大积木块,由它们固体输送、熔融、熔体输送、混合、排气等功能组合而成了整根螺杆。因此,要解决好整根段组成。不同的功能段需要不同的局部螺杆螺杆的组合设计,除需对各种螺杆元件的性构型与它相适应,以完成不同的功能。能和构造了解得很清楚外,还要对各功能段1.1加料段的螺杆构型及其相应的局部构型以及整根螺杆的组合规此处所说的加料段,除了指第一(或)主律有深入的认识与把握。加料口下方对着的螺杆区段以外
4、,还包括下游加料口对着的螺杆区段。对加料段的主要收稿日期:2000-04-20要求是能顺利地、多适应性的加入各种物料,2000年8月中国塑料69包括各种形状的粒料,低松密度粉料,纤维状1.3熔融塑化段的螺杆构型的添加物料等。这一段一般采用大导程、正熔融塑化给定聚合物的最佳螺杆局部构向螺纹输送元件。在螺槽深度不变的情况型取决于物料的比热、熔点、熔体粘度及聚合下,大导程意味着大的螺槽容积,对第一加料物在固体状态时粒子的大小。用于熔融、塑口对着的加料段来说,可以容纳和加入大体化的局部螺杆构型设计的目标是在设定的温积
5、的物料,对于下游加料口对着的加料段来度下将物料均匀、快速地熔融,而又不给物料说,可以创造由上游输送来的物料的低充满输入过多的能量。使物料熔融的热源有两度,以容纳新加入的物料。大多数双螺杆挤个,一个是由机筒加热器提供的外热,另一个出机都采用与其区段螺纹元件等深的大导程是由螺杆导入的剪切热,后者是主要的。为标准螺纹元件,也有的双螺杆上采用加大螺导入剪切热,在熔融塑化段应设置捏合块,反槽深度的非标准螺纹元件,以获得大的加料向螺纹元件,反向(正反向)密炼机转子式(或能力和输送能力,如Berstorff公司生产的大导程
6、)非标准螺纹元件(图2),并将这些元ZE-A型和ZE-R型双螺杆挤出机就是这件在预定的螺杆轴向位置与其上游的正向螺[1]样。纹元件有效地组合起来,图3所示。图4表1.2固体输送段的螺杆构型示出了Berstorff公司生产的双螺杆挤机上[1]固体输送段的功能就是把加入的固体物用于熔融的局部螺杆构型。料沿螺杆向口模方向输送,同时在这一输送过程中将松散的粉状低松密度物料压实或提高粒状物料在螺槽中的充满度,以促进物料在下游的熔融塑化。这一段的螺杆构型应当是:与加料段螺纹元件相接的螺纹元件应采用大导程正向螺纹元件,其后
7、应采用使螺槽容积变小的正向螺纹元件,主要是采用由导程分段变小的螺纹元件组成的螺纹区段,图1表示出了这种情况。由图1可以看出,沿输送方向螺槽的充满度逐渐变大,物料得到RGS-右旋了压缩、密实。LGS-左旋Schauffl-左、右旋[1]图2W&P公司研制的密炼机转子式大导程螺纹元件评价用于熔融塑化段局部螺杆构型的好图1固体输送段的螺杆构型坏的标准应当是它能将机械剪切能变成热能应当指出,对于低松密度的粉状物料,将而使物料熔融得最快、最彻底,又不使物料温不同导程的螺纹元件组合起来形成对物料致度升高,即能量利用最合理
8、。实验发现,图3密的螺杆构型,一般不会出现什么问题,但如中b构型,在螺杆高速运转下,物料熔融得很果输送的是颗粒状物料,且相应机筒段加热快,且熔融区的长度很短。但是在该区段及温度又比较低,则相接螺纹元件导程的过大其上游一段区域内物料的温升很高,大大超过急变化有时会导致机器过载,故在确定相过原来的设定温度和物料熔融所需要的能邻螺纹元件导程的变化程度时应斟酌。70啮合同向双螺杆挤出过程不同功能段的螺杆构型
