往复式单螺杆挤出造粒机组成

来源：塑胶五金网发布时间：2013-08-14 11:09:42点击率：

　　【塑胶五金网】往复式单螺杆混炼挤出机是由德国人List于1945年发明并授权瑞士s AG公司生产制造的。它的工作原理与常规单螺杆挤出机的区别在于其螺杆在旋转的同时，还按一定的规律作轴向往复运动，这就使物料在螺杆和机筒中的运动轨迹大为复杂。机筒上的销钉如同一个个强制搅拌器，它起到对螺棱的清扫、对物料的输送并进行分布和分散混合作用。捏合销钉和螺杆根径形成的剪切区类似于双螺杆挤出机的压延间隙，这个间隙可以根据加工工艺的需要给予适当调整。随着螺棱的移动，这个间隙存在着一个大值和小值，如图3-21所示。当接近小间隙时，物料被捏合销钉挡住，并在较小的压力下被拉伸、切割和剪切，物料在被挤出的过程中频繁地经过销钉与螺棱侧壁间的间隙，不断地被拉伸、剪切和破碎，达到混合目的。

　　图3-21 往复式单螺杆混炼挤出机的剪切原理

　　图3-22 剖分式螺筒和积木式螺杆

　　它与普通单螺杆挤出机的不同之处在于这种挤出机机筒是剖分的，机筒上设置有多排功能不同的销钉，螺杆作旋转和轴向往复复合运动，螺杆每旋转一周，同时完成一次轴向往复位移。为了使销钉和螺棱不产生干涉，螺棱必须是中断的，而且为了保证物料受到充分的剪切，螺棱与销钉之间的小间隙必须适中，这种独特的结构使中断螺棱中的物料在销钉的剪切、分散作用下，塑化和混合更充分，因此往复式单螺杆挤出机不仅可以生产环氧模塑料、粉末涂料、工程塑料、电线电缆料、软硬聚氯乙烯、热固性塑料、色母料，而且还适合于食品加工、反应型混炼及特殊混炼，尤其在加工混炼质量要求高、对剪切和加热较敏感的物料时，更能显示出压力低、剪切低、温升低和混炼质量高的优势。

　　往复式单螺杆挤出机具有剪切、取向、切割、折叠、拉伸五大功能。独特的往复式单螺杆和多齿形机筒设计，综合了单、双螺杆挤出机的优点，产品的应用有很大的灵活性，可变的螺纹元件和销钉，使其应用范围非常广泛，适合各种塑料制品改性造粒。同其他机器相比，长径比小，熔体在机筒中停留时间短，而且可控，减少物料的降解，由于其高分散、均剪切的作用，在保证物料性能的前提下，对颜料、助剂的需求量少，能源消耗低。系统特有的往复运动，使物料在一次生产中，可完善地进行混料、混炼、塑化、分散、均化和脱气的全过程，优异的混炼能力提供优异的混合、分散效率，产品质量稳定、重复性好，适当的剪切和准确的温控、较小的长径比保证物料被温和地加工。抽真空装置可彻底地脱除产品中的水分以及加工过程中产生的气体和一些挥发性气体，这一点对半导体材料、导电材料和电缆料特别重要。产品控温准确，温差小。通过销钉测得的是非常接近熔体的真实温度，温度曲线均匀，工艺参数稳定、可靠，特别适用于一些热敏材料、剪切敏感材料的加工。剖分式机筒、积木式螺杆元件组合形式 (参见图3-22)，无需更改硬件，即可适用许多配方，快速更换产品品种; 无死角，方便拆装清洗，可迅速、简便、安全地进行检修全部零部件，使得维修周期很短，维护成本低，设备可靠耐用。由于机筒压力很低，因此内摩擦很小，设备工作时平稳、噪声低。参见图3-23。

　　图3-23 往复式单螺杆挤出机的零件

　　往复式单螺杆混炼挤出机是一种新型的塑料混炼加工设备，广泛应用于各种塑料的填充、共混、增强、交联、接枝及色母粒、功能母料、阻燃母料、导电材料、降解母料等塑料专用料的生产。制备高浓度色母粒时，对颜料、助剂直接计量，无需预先处理，即可获得具有良好分散效果的色母粒，颜料用量减少，生产成本降低，生产环境改善。生产各种玻璃纤维增强产品，玻璃纤维加入量可达50%。特别适用于各种电缆护套料、绝缘料、交联料、半导体料、屏蔽料、导电材料的生产和硬质、软质PVC产品以及其他热敏材料，以及热塑性弹性体、热熔胶的生产。用往复式单螺杆混炼挤出机生产黑色母料，炭黑含量高达50%，而且对原材料没有特殊的要求，不需预处理。例如，选用炭黑N330制成的黑色母料应用在吹膜上，不需加偶联剂，聚乙烯蜡用量减少，仍能达到均匀分布分散的效果。制备短玻璃纤维增强聚烯烃时，玻璃纤维加入量可达50%，而且混炼效果好于双螺杆 (因为双螺杆剪切强度较大，玻璃纤维的平均有效长度短)。

　　往复式单螺杆混炼挤出机特别适用于各种填充改性，由于配置有两个强制加料料斗，可将大量的填料分两部分分别加入，不需要预混料，而且可以避免大量填料同基料一同加入而引起的扭矩增大、填充困难，因此可以生产一些填充量大、难填充的产品。特殊的螺杆结构和运动形式又能将其很好的分散，如PE填充轻质碳酸钙时，填充量可达200%。用往复式单螺杆挤出机生产无机阻燃材料时，氢氧化镁、氢氧化铝的填充量达60%～70%，阻燃效果优异。

　　图3-24 往复式单螺杆挤出机的销钉测温

　　借助往复式单螺杆挤出机的销钉测温，热电偶插入销钉内直接深入螺筒中的聚合物，可以测到熔体的真实温度，完全可以做到精确控温(参见图3-24)，这也是双螺杆无法做到的，这对热固性复合材料的制备极其有利，因此往复式单螺杆挤出机开创了制备热固性复合材料的新工艺，加速了热固性树脂复合材料的研究、发展和应用。

　　往复式单螺杆混炼挤出机也是一种高效节能的塑料挤出混炼设备，跟其他同产量挤出机相比，节省能源1/4左右，均匀的剪切效应，无熔体温度峰值; 较低的产品温度; 准确的温度监控; 既有径向混合又有轴向混合; 产品停留时间短; 高填充的加工能力; 液体组分的有效注入; 出色的自洁性; 用户友好型设备，操作方便，清理快捷;产品转换时间短，设备使用率高;混炼和造粒工艺可单独优化; 比能量输入低，耗能低; 一种螺杆结构适用多种配方，在塑料改性领域中的应用越来越广泛。

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