单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,挤出机常识与工艺(温度、螺杆),一.挤出机分类,产品代号 规格参数,说明：例如SHJM-Z4025800，指螺杆直径为40mm，长径比为25，牵引辊筒长为800mm的双螺杆混合塑料挤出改塑薄膜机。,1、“SH”类别代号，指双螺杆混合型（也有写：SHSJ，SJ指塑料挤出机）,2、“J”组别代号，指挤出机。,3、“M”指品种代号，指吹塑薄膜机,4、“Z”指辅助代号，指主要机组，另如是“F”指辅助机。,5、“4025800”指规格参数，指螺杆有直径为40mm，长径比为25，牵引辊筒长为800mm。,6、最后一位为厂商识别序号，一般不出现，被省略,二、双螺杆混合挤出机的功能参数,1、“D”为直径，衡量产量大小的一个重要参数。,2、“L/D”，指长度与直径的比例，直接影响到塑化度，是衡量用途的标志，一般塑料改性，用30-40左右，常用36：1或30：1。,3、“H”，螺槽深度，指其容料空间之大小。,4、“e”螺棱厚度，工艺上体现在剪切之大小。,5、“6”螺杆与机筒之间隙，挤出机质量的一个重要参数，一般在0.3-2mm，越过5mm挤出机是警介线。,6、“N”主机转速，指其最高值，指一个加工调整范围，极大影响产量及中高低速之划分。（国产机一般500-600r/min）,（如：max:600r/min，低速：230-240r/min、中速350r/min、高速450-600r/min。,7、“P”，电机功率及加热功率。,三、螺杆排列及其工艺设定,螺杆的分段及其功能,（1）螺杆一般分：,输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段,5个段。,1、输送段，输送物料，防止溢料。,2、熔融段，此段通过热传递和摩擦剪切，使物料充分熔融和均化。,3、混炼段，使物料组分尺寸进一步细化与均匀，形成理想的结构，具分布性与分散性混合功能。,4、排气段，排出水汽、低分子量物质等杂质。,5、均化（计量）段，输送和增压，建立一定压力，使模口处物料有一定的致密度，同时进一步混合，最终达到顺利挤出造粒的目的。,（2）分布（分配）与分散混合之段别,1、,分布混合,，使熔体分割与重组，使各组分空间分布均匀，主要通过分离，拉伸（压缩与膨胀交替产生）、扭曲、流体活动重新取向等应力作用下置换流动而实现。,2、,分散混合,，使组分破碎成微粒或使不相容的两组分分散相尺寸达至要求范围，主靠剪切压力和接伸应力实现。,输送元件，螺纹式的,表示法：如“56/56”输送块，前一个”56”指导程为56MM,后一个”56”指长度为56MM。,大导程，指螺距为1.5D2D,小导程，指螺距为0.4D左右。,其使用规律：随着导程增加，螺杆挤出量增加，物料停留时间减少，混合效果降低。,A、选用大导程螺纹的场合，以输送为主的场合，利于提高产量；热敏性聚合物，缩短停留时间，减少降解；排气处，选用（也有选用浅槽），增大表面积，利于排气，挥发等。,B、选用中导程螺纹场合，以混合为主的场合，具不同的工作段逐渐缩小的组合，用于输送和增压。,C、选取用小导程螺纹的场合，为一般是组合上逐渐减小，用于输送段和均化计量段，起到增压，提高熔融；提高混合物化程度及挤出稳定。,混炼元件，有两大类，“K”系列与“M”系列（齿状）,“K”系列,表示法：如K45/5/56”，属于剪切块，带“,”指片状剪切块，“,”指片拼成的角度，“,”指共有片，”56”指长度为56MM，螺棱宽度为56/5=11.2mm），其参数：,A、方向，有正向和反向反向，对物料的输送有阻碍作用，起到延长时间，提高填充增大压力，大大提高混炼效果的作用。,B、角度，一般有“30、45 、60 、90”之分，其作用与效果:,a、正向时，增大交错角，将降低输送能力，延长停留时间，提高混炼效果，但越易漏流。对于分布混合与分散混合而言，分布混合随着角度大而更加有效，分散混合在角度45。时最好，其次是30。，最差是 60。,b、反向时，增大角度，将减少聚合物之有效限制，但越易漏流。,C、螺棱宽度一般有7mm、11mm、11.2mm、14mm、19mm等等，这是衡量剪切大小和混合大小的一个最重要参数之一，宽度越大剪切越大混合越小；宽度越小剪切越小混合越大。对于分布混合与分散混合而言，分布混合，随宽度增大而有效性减少，分散混合随宽度增而有效性增大；宽度越小，物料轴向有效流量和径向有效流量之比随之增大。,D、头数，一般单头、双头、三头。其作用效果：,a、正向时，头数越少，挤出输送能力越大，扭矩越大，混合特性也越优，但剪切作用越少。,b、反向时，头数越少，挤出输送能力越小，混合特性越优。,c、二头螺纹可主来挤塑，受热均匀且又是短，自洁性能好（常用的）。,d、三头螺纹，能灵活选择物料在机角的压力和温度分布，加纤稳定，排气表面更新效果好，但产量低。,“M”系列：齿形状，主要起到搅乱料流，能使物料加速均化。齿越多混合越强。但使用时注意，高剪切的破坏性。(表示法，如国内和台湾地区的“M80”、“”的、“”的),四、螺杆各段螺杆排布与温度设定,1、塑料的物理变化特性及温度设定原则：,塑料的物理变化特性：,A非结晶性塑料,随温度逐渐升高有三个物态特性如：,高弹态粘流态,Tg Tf Td,(玻璃化温度)（熔融温度）（分解温度）,其熔融在剪切流动引起粘性耗散下进行。,B结晶性塑料，,随温度逐渐升高有二个物态特性，且变化都较为突然如：,Tm Td,(熔融温度)（分解温度）,其熔融经历：固态床的形成、破裂、形成大量颗粒漂浮于熔体中，后逐渐融化。,温度设定原则：,共混合金各组分熔点及其比列：以共混组分熔点为依据，以连续相熔点为调整范围。,塑料的热性能，如熔融吸热放热、热降解历程及热氧化难易。,塑料各组分熔点范围内，流动性能及形态变化。,如PC/ABS（6：4），PC：熔点230度左右，分解点350度左右；ABS：熔点180190度左右，分解点245-290度左右因此PC/ABS加工温度230-250度考虑到其他助剂，如相容剂，润滑剂的热稳定性等等,物料温度升高的来源：,1，螺杆的剪切和物料粒子间相互摩擦生热大部分。,2，筒体的传热。,（,2）各段螺杆排布与温度设定,螺杆组合的作用,：,输送物料,提供剪切使加工物料获得物理变化和化学变化所需的能量，使组分间分散和分布。,建压,物料颗粒熔融过程的分析：,聚合物自由输送与预热全充满或部分充满固体塞固体摩擦、耗散与固态密集“海岛”结构的生成固态稀疏“海岛”结构 成型挤出,。,螺杆排布分,段,段与温度设,定,定,：,1、输送段,A、螺杆排,布,布思路有：,a深槽正向,螺,螺纹,b中等螺槽,大,大导程正向,螺,螺纹，且螺,槽,槽容积由大,变,变小，即螺,纹,纹导程由大,向,向小渐变。,B、温度设,定,定思路,a不宜太高,，,，影响物料,在,在此段输送,和,和受剪切的,；,；也不,宜,宜太低，螺,杆,杆受力过大,或,或卡死,b一般略接,近,近熔融，按,梯,梯度排列。,2、熔融段,A、螺杆排,布,布：,物料,在,在此段要达,到,到的目的是:,使加工物料,获,获得物理变,化,化和部分化,学,学变化所需,的,的能量，使,组,组分间分布,均,均匀和初步,分,分散,做到,组,组分均质化,、,、粘度接近,。,。,一般要求,物,物料承受较,大,大的剪切和,机,机筒传热，,使,使之熔融,一,一般设置捏,合,合块，剪切,元,元件或反螺,纹,纹，且注意,相,相间排列配,合,合。,B、温度设,定,定,a玻纤系，,温,温度太低，,树,树脂半融，,到,到后段玻纤,包,包覆性差；,温,温度太高，,树,树脂流动,提,提,高,高，混炼与,剪,剪切作用变,小,小，甚至出,现,现高温降解,，,，其设定原,则,则：,1、据基料,不,不同和玻纤,含,含量不同；,2、扣除螺,杆,杆剪切输入,的,的热量，略,高,高于基料熔,点,点范围内；,3、熔融段,后,后段（即玻,纤,纤加入口）,熔,熔体流动状,况,况。,b填充系，,（,（提供强剪,切,切使填充物,，,，充分分散,）,），熔融段,高,高出基料熔,点,点1020（尽量,提,提高），使,物,物料充分熔,融,融均匀分布,。,。,c阻燃系，(保护好阻,燃,燃剂)，其,温,温度要偏低,，,，特别是白,色,色材料，尽,可,可能降低。,d玻纤增强,阻,阻燃系，设,定,定温度介于,前,前面两者间,，,，以物料基,本,本熔点为依,据,据。,b合金系，,以,以两组熔融,温,温度为依据,，,，同时考虑,组,组分比例及,组,组分之热敏,性,性等，适当,调,调整温度,3、混炼段,A、螺杆组,分,分排布,物料在此段,要,要达到的目,的,的是：,1.细化,分,分散，形成,理,理想的尺寸,和,和结构。,2.注意,保,保护成品理,想,想的结构不,被,被破坏。,一般有两典,型,型思路：1,、,、增强型，,二,二头和三头,组,组合；2、,兼,兼分布与分,散,散的高剪切,与,与高分流以,捏,捏合块为主,体,体，螺纹块,为,为辅助咸高,剪,剪切。,较好方法,：,：不同厚度,，,，不同差痊,角,角的捏合块,组,组合，加上,输,输送螺丝块,使物料,受,受高剪切而,分,分散又保留,时,时间与返混,，,，但保证不,降,降解。,B、温度设,定,定,a玻纤系，,温,温度太低，,物,物料流动性,能,能差，粘度,大,大，摩擦变,大,大，生热高,，,，会出现局,都,都过热；温,度,度太高，树,脂,脂降解，剪,切,切度小玻纤,分,分散变差，,其,其设定原则,：,：,1、据基料,和,和玻纤含量,不,不同而不同,。,。,2、略筒于,基,基料熔点范,围,围内。,3、据成品,带,带条的光泽,度,度而确定。,b填充系,，,，（提供,强,强剪切使,填,填充物，,充,充分分散,）,），混炼,段,段高出基,料,料熔点1020,（尽量,提,提高），,使,使物料充,分,分熔融均,匀,匀分布，,保,保证混合,体,体是流体,状,状态。,c阻燃系,，,，(保,护,护好阻燃,剂,剂)共混,温,温度在偏,低,低，特别,是,是白色材,料,料，尽可,能,能降低。,d玻纤增,强,强阻燃系,，,，温度设,定,定以物料,基,基本熔融,为,为依据，,保,保护好阻,燃,燃剂。,e合系化,，,，以组分,的,的熔融温,度,度为依据,，,，同时考,虑,虑组分比,例,例及组分,热,热敏性而,调,调整。,4、排气,段,段,螺杆组合,排,排列,一般排气,口,口入口处,，,，设立反,向,向螺纹咸,反,反向捏合,块,块，将熔,体,体密封建,立,立起，是,高,高压；用,大,大导程螺,纹,纹元件以,形,形成低充,满,满度和懂,熔,熔体层，,使,使物料暴,露,露自由表,面,面或采用,多,多头小导,程,程螺纹，,以,以增加熔,体,体表面更,新,新速度，,利,利于气体,排,排除与挥,发,发,总,总的思路,：,：反螺纹,（,（R-LH）或反,向,向棍合块,（,（KG）+输送螺,纹,纹+大导,程,程或多头,小,小导程螺,纹,纹。,均化,（,（料量）,段,段,A螺杆组,合,合,螺纹块导,程,程渐变小,或,或螺槽渐,变,变小来实,现,现增压，,减,减少背压,段,段长度，,同,同时注意,采,采用单头,螺,螺纹与宽,螺,螺棱螺纹,来,来提高排,料,料能力，,避,避免冒料,。,。,B温度设,定,定,，,以适当降,低,低温度，,但,但模头高,温,温利于排,料,料。,在熔融段,温,温度基础,上,上，适当,降,降低温度,，,，其原则,：,：根据带,光,光泽降度,而,而定,五、转速,问,问题：,转速越高,，,，剪切越,大,大，将分,散,散相均匀,分,分散于基,体,体之中；,剪,剪切越大,，,，分散相,尺,尺寸越细,，,，但转速,过,过大，摩,擦,擦大易引,起,起热降解,，,，同时停,留,留时间变,短,短，混合,不,不均。,转速越低,，,，剪切越,小,小，分散,不,不均匀，,同,同时停留,时,时间长，,对,对易分解,聚,聚合物不,利,利。,转速与螺,杆,杆结构都,是,是与剪切,分,分散有关,，,，因此必,须,须两者作,