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有关塑料挤出机的那些事

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本文为挤出机及螺杆知识大杂烩,从挤出机参数、螺杆功能、螺纹元件、挤出工艺温度、挤出机螺杆转速等几个方面展开介绍。

一、挤出机铭牌

认识挤出机代号及规格参数很重要,例如:SHJM-Z40×25×800挤出机,代表什么含义呢?

表示: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。

铭牌含义

1、“SH”是类别代号,指双螺杆混合型(也有写:SHSJ,SJ指塑料挤出机);

2、“J”是组别代号,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、“40×25×800”指规格参数,指螺杆直径为40mm,长径比为25:1,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、挤出机参数

挤出机及螺杆的性能的表征参数有很多,最为常见的几个指标如下:

1、“D”为螺杆的直径,衡量挤出机产量大小的一个重要参数;

2、“L/D”,指螺杆长度与螺杆直径的比例,直接影响到塑化度,是衡量用途的标志,一般塑料改性加工,用30-60左右,常用 35:1、40:1或44:1;

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;

7、“P”,电机功率及加热功率。

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三、螺杆分段与功能

螺杆一般分:输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段5个段,具体功能作用如下:

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;

分布与分散混合之别

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、扭曲、流体活动重新取向等应力作用下置换流动而实现。

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。

四、螺纹元件

为了实现螺杆的各段功能,需要使用不同的螺纹元件,进行功能性组合,常用的螺纹元件为 2 大类。

输送元件,螺纹式:表示方法,如“56/56”输送块,前一个”56”指导程为56 MM,后一个 ”56” 指长度为56 MM。

一般随着螺纹块导程的增加,螺杆挤出量增加,物料停留时间减少,混合效果降低。常说的大导程,是指螺距为1.5D~2D的螺纹块,小导程,指螺距为0.4D左右的螺纹块,介于二者之间为中导程螺纹元件。

其使用规律

1、大导程螺纹,以输送为主,利于提高产量,如热敏性聚合物,缩短物料停留时间,减少降解可以使用。

还可以在机台排气处,选用(也有选用浅槽)大导程螺纹元件,增大表面积,利于排气、挥发等。

2、中导程螺纹,以混合为主,具不同的工作段逐渐缩小的组合,用于输送和增压。

3、小导程螺纹,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,以及提高混合程度及挤出稳定。

混炼元件,包括两大类:“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“K”指片状剪切块,“45” 指片拼成的角度,“5” 指共有5片,“56”指长度为56 MM,螺棱宽度为56/5 =11.2 mm )。

螺纹元件参数要点

1、方向:有正向和反向之分。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。

2、角度:一般有30°、45 °、60 °、90 °之分,其作用与效果:

Ⅰ 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。

Ⅱ 反向时,增大角度,将减少聚合物之有效限制,但越易漏流。

3、螺棱宽度:一般有7 mm、11 mm、11.2 mm、14 mm、 19 mm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。

4、头数:一般单头、双头、三头等类型。

Ⅰ 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。

Ⅱ 反向时,头数越少,挤出输送能力越小,混合特性越优。

“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。但使用时需注意,高剪切的破坏性。

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五、各段温度设定

1、输送段温度

不宜太高,影响物料在此段输送和受剪切的。也不宜太低,螺杆受力过大或卡死。一般略接近熔融,按梯度排列。

2、熔融段温度

①、玻纤系,温度太低,树脂半融,到后段玻纤包覆性差;温度太高,树脂流动提高,混炼与剪切作用变小,甚至出现高温降解,其设定原则:扣除螺杆剪切输入的热量,略高于基料熔点范围内。

②、填充系,(提供强剪切使填充物,充分分散),熔融段高出基料熔点10~20℃(尽量提高),使物料充分熔融均匀分布。

③、阻燃系,(保护好阻燃剂),其温度要偏低,特别是白色材料,尽可能降低。

④、玻纤增强阻燃系,设定温度介于前面两者间,以物料基本熔点为依据。

⑤、合金系,以两组熔融温度为依据,同时考虑组分比例及组分之热敏性等,适当调整温度。

3、混炼段温度

a、玻纤系,温度太低,物料流动性能差,粘度大,摩擦变大,生热高,会出现局都过热;温度太高,树脂降解,剪切度小玻纤分散变差,其设定原则:略高于基料熔点范围内。

b、填充系,(提供强剪切使填充物,充分分散),混炼段高出基料熔点10~20℃(尽量提高),使物料充分熔融均匀分布,保证混合体是流体状态。

c、阻燃系, (保护好阻燃剂)共混温度在偏低,特别是白色材料,尽可能降低。

d、玻纤增强阻燃系,温度设定以物料基本熔融为依据,保护好阻燃剂。

e、合系化,以组分的熔融温度为依据,同时考虑组分比例及组分热敏性而调整。

4、均化(料量)段温度

以适当降低温度,但模头高温利于排料。应在熔融段温度基础上,适当降低温度。

六、转速问题

转速越高,剪切越大,分散相尺寸越细,但转速过大,摩擦大易引起热降解,同时停留时间变短,混合不均。转速越低,剪切越小,分散不均匀,同时停留时间长,对易分解聚合物不利。

了解了塑料挤出机的相关知识,我们知道了螺杆选择的重要性,合适的螺杆机筒可以提高生产效率,增加企业效益。舟山市杰德机械有限公司拥有精湛的技术,先进的厂房和设备,可按照客户的需求设计制造各种类型和用途的螺杆机筒,良好的售后服务让您安心、放心、称心。杰德机械助力您的企业更好的腾飞,与您共同成就美好未来。


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