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熱敏性高分子材料實現一步法生產的擠出機設計

發布時間:2020-11-12

     本文總結于實踐應用,旨在拋磚引玉,深化探討,各專家不吝賜教。

     對于多組份熱敏性高分子材料的成型,要保障型材優良的物理性能離不開探討高分子材料的“低溫”成型工藝,因此也離不開探討保障低溫成型工藝的重要裝備,一種由上階機和下階機組成的雙階式擠出機。雙階擠出機的上階機采用同向平行雙螺桿混煉擠出機,下階機則采用單螺桿成型擠出機,被公認為同樣是一種高分子材料“一步法”成型擠出的重要裝備。這種雙階擠出機的優勢在于將不同功能特色的擠出機組合成一個整體,“一步法”將熱敏性高分子材料實現低溫擠出成型,高效率地生產物理性能優異的高分子材料型材。

     下面讓我們來分析這種同向平行雙螺桿擠出機加上單螺桿擠出機的雙階擠出成型,如何實現所描述的“低溫”擠出。

     首先從物料運行工藝過程來分析,上階機采用同向平行雙螺桿擠出機實現高效的物料分散和分布,特別適用于多組份物料的熱敏性高分子材料成型擠出,例如軟質PVC人造革面層的片材生產。該生產物料內包含有粉狀樹脂、粉狀鈣粉、粉狀增塑劑、粉狀助劑和粉狀色粉等,物料有多達7種組份。我們很難想像這7種組份如果不采用配混能力超強的同向平行雙螺桿擠出機來生產,各組份在物料內怎么能夠充分地分散和分布?

     經過恰當長徑比的同向平行雙螺桿擠出機充分混煉后的物料,接下來不經過機頭背壓滯留而被直接喂入下階機的低剪切單螺桿擠出機中,經過適當降溫后實現穩壓擠出,這樣就避免了物料因在雙螺桿擠出機頭部滯留而在擠出機內部持續受螺桿高剪切作用引起的物料高熔溫分解的風險。之所以我們稱之為“一步法”成型,就是因為物料在這種設計的雙階擠出機內部運行過程中并沒有任何冷卻后再被加熱的過程,包括外部熱量輸入和內部剪切受熱等,符合高分子材料“一步法”低溫成型擠出的特征。采用這種工藝方法生產的產品在最大程度上保留了高分子材料的堅韌和彈性,產品在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩定性能和抗沖擊特性等。

     其次,這種雙階擠出機的設計可以充分發揮上階平行同向雙螺桿擠出機強制物料在雙螺桿

     作用下的8字位移功能,出色地發揮平雙擠出機的混煉作用,又同時能夠充分發揮下階單螺桿擠出機強制物料的正位移功能,可專注于物料的降溫和穩壓擠出。二種功能上單獨分解又聯合為一個整體的擠出機,有利于優化二部分擠出主機參數的設計,這樣不但有利于制品的低溫擠出,更有利于擠出機比流量的優化和比功率的降低,達到減能節耗增產的目的。

     我公司諸多用戶的實踐經驗告訴我們,當他們把我公司按上述理念設計的雙階擠出機應用

     于各類熱敏性物料作業體系和高粉體填充類作業體系,例如各類PVC產品成型、各類XLPE產品成型、無鹵阻燃電纜的生產、各類電子屏蔽料的生產、各類炭黑母粒的制備等,產品物理性能優勢明顯,擠出機產量和能耗優勢同樣明顯。


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