擠出機(jī)簡(jiǎn)介、參數(shù)作用及工作原理

1、一.擠出機(jī)分類 產(chǎn)品代號(hào) 規(guī)格參數(shù) 說(shuō)明：例如SHJM-Z40×25×800，指螺桿直徑為40mm，長(zhǎng)徑比為25，牽引輥筒長(zhǎng)為800mm的雙螺桿混合塑料擠出改塑薄膜機(jī)。 1、“SH”類別代號(hào)，指雙螺桿混合型（也有寫：SHSJ，SJ指塑料擠出機(jī)） 2、“J”組別代號(hào)，指擠出機(jī)。 3、“M”指品種代號(hào)，指吹塑薄膜機(jī)4、“Z”指輔助代號(hào)，指主要機(jī)組，另如是“F”指輔助機(jī)。5、“40×25×800”指規(guī)格參數(shù)，指螺桿有直徑為40mm，長(zhǎng)徑比為25，牽引輥筒長(zhǎng)為800mm。 6、最后一位為廠商識(shí)別序號(hào)，一般不出現(xiàn)，被省略 二、雙螺桿混合擠出機(jī)的

2、功能參數(shù) 1、“D”為直徑，衡量產(chǎn)量大小的一個(gè)重要參數(shù)。 2、“L/D”，指長(zhǎng)度與直徑的比例，直接影響到塑化度，是衡量用途的標(biāo)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(xiàn)在剪切之大小。5、“6”螺桿與機(jī)筒之間隙，擠出機(jī)質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，一般在0.3-2mm，越過(guò)5mm擠出機(jī)是警介線。 6、“N”主機(jī)轉(zhuǎn)速，指其最高值，指一個(gè)加工調(diào)整范圍，極大影響產(chǎn)量及中高低速之劃分。（國(guó)產(chǎn)機(jī)一般500-600r/min）如：max:600r/min，低速：350r/min、中速230-240r/min、 高速4

3、50-600r/min。7、“P”，電機(jī)功率及加熱功率。三、螺桿排列及其工藝設(shè)定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(gè)段。1、輸送段，輸送物料，防止溢料。 2、熔融段，此段通過(guò)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(jìn)一步細(xì)化與均勻，形成理想的結(jié)構(gòu)，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(zhì)等雜質(zhì)。 5、均化（計(jì)量）段，輸送和增壓，建立一定壓力，使?？谔幬锪嫌幸欢ǖ闹旅芏?，同時(shí)進(jìn)一步混合，最終達(dá)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

4、分布均勻，主要通過(guò)分離，拉伸（壓縮與膨脹交替產(chǎn)生）、扭曲、流體活動(dòng)重新取向等應(yīng)力作用下置換流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。 2、分散混合，使組分破碎成微?；蚴共幌嗳莸膬山M分分散相尺寸達(dá)至要求范圍，主靠剪切壓力和接伸應(yīng)力實(shí)現(xiàn)。輸送元件，螺紋式的 表示法：如“56/56”輸送塊，前一個(gè)”56”指導(dǎo)程為56MM,后一個(gè)”56”指長(zhǎng)度為56MM。 大導(dǎo)程，指螺距為1.5D2D  小導(dǎo)程，指螺距為0.4D左右。 其使用規(guī)律：隨著導(dǎo)程增加，螺桿擠出量增加，物料停留時(shí)間減少，混合效果降低。 A、選用大導(dǎo)程螺紋的場(chǎng)合，以輸送為主的場(chǎng)合，利于提高產(chǎn)量；熱敏性聚合物，縮短停留時(shí)間，減

5、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(fā)等。  B、選用中導(dǎo)程螺紋場(chǎng)合，以混合為主的場(chǎng)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(dǎo)程螺紋的場(chǎng)合，為一般是組合上逐漸減小，用于輸送段和均化計(jì)量段，起到增壓，提高熔融；提高混合物化程度及擠出穩(wěn)定。 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“”指片狀剪切塊，“”指片拼成的角度，“”指共有片， ”56”指長(zhǎng)度為56MM ，螺棱寬度為56/5=11.2mm ），其參數(shù)：

6、 A、方向，有正向和反向反向，對(duì)物料的輸送有阻礙作用，起到延長(zhǎng)時(shí)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(shí)，增大交錯(cuò)角，將降低輸送能力，延長(zhǎng)停留時(shí)間，提高混煉效果，但越易漏流。對(duì)于分布混合與分散混合而言，分布混合隨著角度大而更加有效，分散混合在角度45。時(shí)最好，其次是30。，最差是60。   b、反向時(shí)，增大角度，將減少聚合物之有效限制，但越易漏流。 &#

7、160;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(gè)最重要參數(shù)之一，寬度越大剪切越大混合越?。粚挾仍叫〖羟性叫』旌显酱?。對(duì)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。  D、頭數(shù)，一般單頭、雙頭、三頭。其作用效果： a、正向時(shí)，頭數(shù)越少，擠出輸送能力越大，扭矩越大，混合特性也越優(yōu)，但剪切作用越少。 b、反向時(shí)，頭數(shù)越少，擠出輸送能力越小，混合特性越優(yōu)。  c、二頭螺紋可主來(lái)擠塑，受熱

8、均勻且又是短，自潔性能好（常用的）。  d、三頭螺紋，能靈活選擇物料在機(jī)角的壓力和溫度分布，加纖穩(wěn)定，排氣表面更新效果好，但產(chǎn)量低。  “M”系列：齒形狀，主要起到攪亂料流，能使物料加速均化。齒越多混合越強(qiáng)。但使用時(shí)注意，高剪切的破壞性。(表示法，如國(guó)內(nèi)和臺(tái)灣地區(qū)的“M80”、 “”的、“”的) 四、螺桿各段螺桿排布與溫度設(shè)定 1、塑料的物理變化特性及溫度設(shè)定原則：  塑料的物理變化特性：  A非結(jié)晶性塑料  隨溫度逐漸升高有三個(gè)物態(tài)特性如：玻璃態(tài)  高彈態(tài)粘流態(tài)  Tg   

9、;  Tf       Td  (玻璃化溫度) （ 熔融溫度） （分解溫度） 其熔融在剪切流動(dòng)引起粘性耗散下進(jìn)行。  B結(jié)晶性塑料，  隨溫度逐漸升高有二個(gè)物態(tài)特性，且變化都較為突然如：  Tm Td  (熔融溫度) （分解溫度） 其熔融經(jīng)歷：固態(tài)床的形成、破裂、形成大量顆粒漂浮于熔體中，后逐漸融化。 溫度設(shè)定原則：  共混合金各組分熔點(diǎn)及其比列：以共混組分熔點(diǎn)為依據(jù)以連續(xù)相熔點(diǎn)為調(diào)整范圍。  塑

10、料的熱性能，如熔融吸熱放熱、熱降解歷程及熱氧化難易。 塑料各組分熔點(diǎn)范圍內(nèi)，流動(dòng)性能及形態(tài)變化。  如PC/ABS（6：4），PC：熔點(diǎn)230度左右，分解點(diǎn)350度左右；ABS：熔點(diǎn)180190度左右，分解點(diǎn)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(rùn)滑劑的熱穩(wěn)定性等等  物料溫度升高的來(lái)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(shè)定  螺桿組合的作用：  輸送物料  提供剪切使加工物料獲得

11、物理變化和化學(xué)變化所需的能量使組分間分散和分布建壓   物料顆粒熔融過(guò)程的分析：  聚合物自由輸送與預(yù)熱全充滿或部分充滿固體塞固體摩擦、耗散與固態(tài)密集“海島”結(jié)構(gòu)的生成固態(tài)稀疏“海島”結(jié)構(gòu) 成型擠出。 螺桿排布分段與溫度設(shè)定：   1、輸送段  A、螺桿排布思路有：  a深槽正向螺紋  b中等螺槽大導(dǎo)程正向螺紋，且螺槽容積由大變小，即螺紋導(dǎo)程由大向小漸變 B、溫度設(shè)定思路 a不宜太高，影響物料在此段輸送和受剪切的； 也不宜太低，螺桿受力過(guò)大或卡死  b一般略接近熔融

12、，按梯度排列。2、熔融段  A、螺桿排布：  物料在此段要達(dá)到的目的是: 使加工物料獲得物理變化和部分化學(xué)變化所需的能量，使組分間分布均勻和初步分散,做到組分均質(zhì)化、粘度接近。 一般要求物料承受較大的剪切和機(jī)筒傳熱，使之熔融一般設(shè)置捏合塊，剪切元件或反螺紋，且注意相間排列配合。 B、溫度設(shè)定  a玻纖系，溫度太低，樹(shù)脂半融，到后段玻纖包覆性差；溫度太高，樹(shù)脂流動(dòng) 提高，溫?zé)捙c剪切作用變小，甚至出現(xiàn)高溫降解，其設(shè)定原則：  1、據(jù)基料不同和玻纖含量不同； 2、扣除螺桿剪切輸入的熱量，略高于基料熔點(diǎn)范圍內(nèi)；  3、熔融

13、段后段（即玻纖加入口）熔體流動(dòng)狀況。  b填充系，（提供強(qiáng)剪切使填充物，充分分散），熔融段高出基料熔點(diǎn)1020（盡量提高），使物料充分熔融均勻分布。 c阻燃系，(保護(hù)好阻燃劑)，其溫度要偏低，特別是白色材料，盡可能降低。  d玻纖增強(qiáng)阻燃系，設(shè)定溫度介于前面兩者間，以物料基本熔點(diǎn)為依據(jù)。  b合金系，以兩組熔融溫度為依據(jù)，同時(shí)考慮組分比例及組分之熱敏性等，適當(dāng)調(diào)整溫度 3、混煉段  A、螺桿組分排布  物料在此段要達(dá)到的目的是： 1。細(xì)化分散，形成理想的尺寸和結(jié)構(gòu)。2。注意保護(hù)成品理想的結(jié)構(gòu)不被破壞。  一般有兩典

14、型思路：1、增強(qiáng)型，二興和三頭組合；2、兼分布與分散的高剪切與高分流以捏合塊為主體，螺紋塊為輔助咸高剪切。較好方法：不同厚度，不同差痊角的捏合塊組合，加上輸送螺絲塊使物料受高剪切而分散又保留時(shí)間與返混，但保證不降解。 擠出機(jī)參數(shù)作用及工作原理 擠出機(jī)的功能是采用加熱、加壓和剪切等方式，將固態(tài)塑料轉(zhuǎn)變成均勻一致的熔體，并將熔體送到下一個(gè)工藝。熔體的生產(chǎn)涉及到混合色母料等添加劑、摻混樹(shù)脂以及再粉碎等過(guò)程。成品熔體在濃度和溫度上必須是均勻的。加壓必須足夠大，以將粘性的聚合物擠出。 擠出機(jī)通過(guò)一個(gè)帶有一個(gè)螺桿和螺旋道的機(jī)筒完成以上所有的過(guò)程。塑料粒料通過(guò)機(jī)筒一端的料斗進(jìn)入機(jī)筒，然后通過(guò)螺桿傳

15、送到機(jī)筒的另一端。為了有足夠的壓力，螺桿上螺紋的深度隨著到料斗的距離的增加而下降。外部的加熱以及在塑料和螺桿由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)熱，使塑料變軟和熔化。不同的聚合物及不同的應(yīng)用，對(duì)擠出機(jī)的設(shè)計(jì)要求常常也是不同的。許多選項(xiàng)涉及到排出口、多個(gè)上料口，沿著螺桿特殊的混合裝置，熔體的冷卻及加熱，或無(wú)外部熱源(絕熱擠出機(jī))，螺桿和機(jī)筒之間的間隙變化相對(duì)大小，以及螺桿的數(shù)目等。例如，雙螺桿擠出機(jī)與單螺桿擠出機(jī)相比，能使熔體得到更加充分的混合。串聯(lián)擠壓是用第一個(gè)擠出機(jī)擠出的熔體，作為原料供給第二個(gè)擠出機(jī)，通常用來(lái)生產(chǎn)擠出聚乙烯泡沫。擠出機(jī)的特征尺寸是螺桿的直徑(D)和螺桿的長(zhǎng)度(L)與直徑(D)的比率(L/D)

16、。擠出機(jī)通常至少由三段組成。第一段，靠近加料斗，是加料段。它的功能讓物料以一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的速率進(jìn)入擠出機(jī)。一般情況下，為避免加料通道的堵塞，這部分將保持相對(duì)低的溫度。第二部分為壓縮段，在這段形成熔體并且壓力增加。由加料段到壓縮段的過(guò)渡可以突然的也可以是逐步(平緩)的。最后一個(gè)部分計(jì)量段，緊靠著擠出機(jī)出口。主要功能是流出擠出機(jī)的物質(zhì)是均勻一致的。在這部分為確保組成成分和溫度的均勻性，物料應(yīng)有足夠的停留時(shí)間。 在機(jī)筒的尾部，塑料熔體通過(guò)一個(gè)機(jī)頭離開(kāi)擠出機(jī)，這個(gè)機(jī)頭設(shè)計(jì)成理想的形狀，擠出的熔體流在這里通過(guò)。 另一個(gè)重要的部分是擠出機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它控制螺桿的旋轉(zhuǎn)速度，螺桿的旋轉(zhuǎn)速度決定著擠出機(jī)的產(chǎn)量。所需的功率由聚合物的粘性(流動(dòng)阻力)決定。而聚合物的粘性取決于溫度和流動(dòng)速率，隨著溫度和剪切力的增