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擠出機常識與工藝

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更新時間：2020-05-26
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擠出機常識與工藝擠出機常識與工藝(溫度、螺桿)
一.擠出機分類
產品代號規格參數
說明：例如SHJ-Z40×25，指螺桿直徑為40mm，長徑比為25的雙螺桿混合塑料擠出機。
1、“SH”類別代號，指雙螺桿混合型（也有寫：SHSJ，SJ指塑料擠出機）
2、“J”組別代號，指擠出機。
3、“Z”指輔助代號，指主要機組，另如是“F”指輔助機。
4、“40×25”指規格參數，指螺桿直徑為40mm，長徑比為25。
5、最后一位為廠商識別序號，一般不出現，被省略
二、雙螺桿混合擠出機的功能參數
1、“D”為直徑，衡量產量大小的一個重要參數。
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，指其容料空間之大小。
4、“e”螺棱厚度，工藝上體現在剪切之大小。
5、“6”螺桿與機筒之間隙，擠出機質量的一個重要參數，一般在0.3-2mm，越過5mm擠出機是警介線。
6、“N”主機轉速，指其最高值，指一個加工調整范圍，極大影響產量及中高低速之劃分。（國產機一般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.同樣長度不同錯列角的分散能力是：60>45>30>90(這里的數值表示錯列角。)
分布能力是：30>45>60>90
2.同樣錯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，使物料組分尺寸進一步細化與均勻，形成理想的結構，具分布性與分散性混合功能。
4、排氣段，排出水汽、低分子量物質等雜質。
5、均化（計量）段，輸送和增壓，建立一定壓力，使模口處物料有一定的致密度，同時進一步混合，最終達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（壓縮與膨脹交替產生）、扭曲、流體活動重新取向等應力作用下置換流動而實現。
2、分散混合，使組分破碎成微粒或使不相容的兩組分分散相尺寸達至要求范圍，主靠剪切壓力和接伸應力實現。
三、螺桿排列及其工藝設定
②輸送元件，螺紋式的
表示法：如“56/56”輸送塊，前一個”56”指導程為56MM,后一個”56”指長度為56MM。
大導程，指螺距為1.5D~2D
小導程，指螺距為0.4D左右。
其使用規律：隨著導程增加，螺桿擠出量增加，物料停留時間減少，混合效果降低。
A、選用大導程螺紋的場合，以輸送為主的場合，利于提高產量；熱敏性聚合物，縮短停留時間，減少降解；排氣處，選用（也有選用淺槽），增大表面積，利于排氣，揮發等。
B、選用中導程螺紋場合，以混合為主的場合，具不同的工作段逐漸縮小的組合，用于輸送和增壓。
C、選取用小導程螺紋的場合，為一般是組合上逐漸減小，用于輸送段和均化計量段，起到增壓，提高熔融；提高混合物化程度及擠出穩定。
三、螺桿排列及其工藝設定
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：
A、方向，有正向和反向——反向，對物料的輸送有阻礙作用，起到延長時間，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，增大交錯角，將降低輸送能力，延長停留時間，提高混煉效果，但越易漏流。
b、反向時，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最重要參數之一，寬度越大剪切越大混合越小；寬度越小剪切越小混合越大。對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。
溫度設定原則：
①共混合金各組分熔點及其比列：以共混組分熔點為依據以連續相熔點為調整范圍。
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塑料各組分熔點范圍內，流動性能及形態變化。
如PC/ABS（6：4），PC：熔點230度左右，分解點350度左右；ABS：熔點180~190度左右，分解點245-290度左右——因此PC/ABS加工溫度230-250度——考慮到其他助劑，如相容劑，潤滑劑的熱穩定性等等
⑶物料溫度升高的來源：
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熱——全充滿或部分充滿固體塞——固體摩擦、耗散與固態密集“海島”結構的生成——固態稀疏“海島”結構—— 成型擠出。
螺桿轉速的影響
轉速越高，剪切越大，將分散相均勻分散于基體之中...

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