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 生產(chǎn)工藝控制的差別

  由于單螺桿擠出機(jī)與雙螺桿擠出機(jī)在結(jié)構(gòu)和工作原理上的差別，在ＰＶＣ型材生產(chǎn)工藝控制上也有很大的差別，具體表現(xiàn)在：

  １、溫度控制

  單螺桿擠出機(jī)一般采用溫度逐步升高的控制方法，物料在加料段應(yīng)處于未熔化的固體狀態(tài)以利于達(dá)到固體輸送的能力，如果物料過(guò)早熔化會(huì)抱在加料段的螺桿上與螺桿同步轉(zhuǎn)動(dòng)，阻止物料向前移動(dòng)，形不成固體塞的輸送能力，使擠出機(jī)擠不出料，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)造成ＰＶＣ的分解。從加料口到機(jī)頭的溫度分布如表６所示：

加料段

 熔化段

 均化段  機(jī)頭體

 口模  

140～150℃

 160～170℃

 170～180℃

 180～185℃

 180～185℃

  雙螺桿擠出機(jī)與單螺桿擠出機(jī)輸送物料的機(jī)理不同，它是采用強(qiáng)制進(jìn)料的方法。ＰＶＣ物料一進(jìn)入擠出機(jī)中便在通過(guò)兩螺桿之間的徑向間隙時(shí)，受到強(qiáng)烈的剪切、攪拌和壓延作用，很快塑化后，進(jìn)入排氣段排氣。如果ＰＶＣ物料得不到很好的塑化，不但加大螺桿擠壓的負(fù)荷，同時(shí)進(jìn)入排氣段時(shí)，粉狀的ＰＶＣ物料還會(huì)隨空氣一同排除，因此雙螺桿擠出機(jī)的溫度控制應(yīng)為表７所示。

  ２、螺桿轉(zhuǎn)速控制

  （１）單螺桿擠出機(jī)

  擠出速度和擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速有直接關(guān)系，螺桿轉(zhuǎn)速提高，擠出速度加快。當(dāng)然溫度、模具的阻力、螺桿的塑化能力對(duì)擠出速度都有影響。單螺桿擠出機(jī)擠出ＰＶＣ型材的螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)在１０－４０ｒ／ｍｉｎ。因物料是直接通過(guò)料斗加入到螺桿和料筒之間的，進(jìn)料速度與螺桿的轉(zhuǎn)速有直接關(guān)系，同時(shí)也與原料形狀、密度、表面物理性質(zhì)有關(guān)，粉狀的物料、密度小的物料、物料不光滑、流動(dòng)阻力大的物料都會(huì)使進(jìn)料速度變慢，有時(shí)還容易產(chǎn)生“架橋”阻止進(jìn)料。單螺桿擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速直接影響擠出的壓力、物料的塑化程度和轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿電機(jī)的負(fù)荷。

  綜上所述，單螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速的確定，是根據(jù)物料的進(jìn)料能力、塑化能力、機(jī)頭的阻力和電機(jī)的負(fù)荷來(lái)決定的。

  （２）雙螺桿擠出機(jī)

  雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料方式是依靠?jī)筛輻U的間隙擠壓的強(qiáng)制進(jìn)料方式，尤其是常用于ＰＶＣ型材擠出的錐型雙螺桿擠出機(jī)，它與單螺桿擠出機(jī)的摩擦拖曳的固體輸送有很大的區(qū)別。在雙螺桿擠出機(jī)中往往采用限制或是定量加料的方式。在進(jìn)料口上方設(shè)有加料器，由加料器中的加料螺桿轉(zhuǎn)速來(lái)控制物料進(jìn)入擠出機(jī)的量，實(shí)際上也控制了擠出型材的速度。而螺桿的轉(zhuǎn)速更多的體現(xiàn)在塑化能力的變化，速度加快，螺桿的塑化能力提高。但二者有密切的關(guān)系，加料速度應(yīng)與擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速相匹配，達(dá)到最好的塑化質(zhì)量和形成適當(dāng)?shù)臋C(jī)頭壓力。

  用于ＰＶＣ型材生產(chǎn)的錐型雙螺桿擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速一般應(yīng)控制在１０～２５轉(zhuǎn)／分鐘，加料器的螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在使擠出機(jī)負(fù)荷在滿負(fù)荷的４０～６０％。加料速度過(guò)快會(huì)造成電機(jī)負(fù)荷過(guò)大，對(duì)螺桿，電機(jī)都是損壞。加料速度過(guò)慢，使機(jī)頭壓力過(guò)低，不利于熔體的合模壓實(shí)，產(chǎn)量也會(huì)相應(yīng)降低。在雙螺桿擠出機(jī)擠出ＰＶＣ型材生產(chǎn)中，ＰＶＣ粉料容易擠壓、塑化快、被經(jīng)常使用，而ＰＶＣ顆粒料體積大、擠壓困難、塑化慢并容易造成設(shè)備損害，需要磨細(xì)后使用。

  配方要求的差異

由于單螺桿擠出機(jī)與雙螺桿擠出機(jī)物料流動(dòng)狀態(tài)不同，物料在螺桿中所受的剪切力不同，所經(jīng)歷的塑化時(shí)間、歷程不同，因此對(duì)ＰＶＣ體系的配方組成要求也有所不同。物料在雙螺桿擠出機(jī)中所受的剪切力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在單螺桿擠出機(jī)所受的剪切力，對(duì)ＰＶＣ體系的內(nèi)潤(rùn)滑要求高些。但在雙螺桿擠出機(jī)中物料的塑化時(shí)間短、塑化歷程短，對(duì)ＰＶＣ體系的熱穩(wěn)定性要求沒(méi)有單螺桿擠出機(jī)擠出塑化時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)熱穩(wěn)定劑穩(wěn)定時(shí)間要求長(zhǎng)。此外雙螺桿擠出機(jī)塑化能力、物料塑化均勻度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)擠出制品的質(zhì)量也比單螺桿擠出機(jī)要高，主要表現(xiàn)在材料的拉伸強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度以及焊角強(qiáng)度上。具體表現(xiàn)在單螺桿擠出機(jī)擠出ＰＶＣ型材配方中所使用的熱穩(wěn)定劑、加工助劑、改性劑均比雙螺桿擠出機(jī)ＰＶＣ型材配方中所使用的要多些。

補(bǔ)充的材料： 擠出機(jī)工作原理

 作者：辛顯軍

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）。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加而下降。  

擠出機(jī)都帶有濾網(wǎng)，能將雜質(zhì)阻擋在濾網(wǎng)上。為避免停工，濾網(wǎng)應(yīng)能自動(dòng)更換。當(dāng)加工帶有雜質(zhì)的樹(shù)脂時(shí)，比如回收料，這一點(diǎn)特別重要。 擠塑機(jī)的螺桿分進(jìn)料段，塑化，熔融段，溫度根據(jù)塑料粒子的工藝參數(shù)，型號(hào)按螺桿直徑分20、36、52、65、75、95、120、135。 

塑料顆粒加熱后由螺桿的運(yùn)動(dòng)來(lái)改變?cè)瓉?lái)的狀態(tài),類型就很多了，看具體應(yīng)用。變頻的容量跟螺桿的直徑成正比，再根據(jù)原料的不同調(diào)整。(end)