啮合同向双螺杆挤出机的特点
(1)两根螺杆平行同向旋转,在彼此接触部位和机筒间产生均匀的剪切作用,而且这种剪切作用的强弱可以通过螺杆组合、间距设计等手段来调整。
(2)螺块的几何形状和同向旋转使螺杆具有良好的物料分布混合能力,适合混炼操作。物料在进入料筒被软化后,由于双螺杆在啮合处方向相反,一根螺杆要把物料拉入啮合间隙,另一根螺杆则将其从间隙中推出,故物料在此处由一根螺杆转运到另一根螺杆上,呈“∞”运动,这种运动在啮合处具有较大的相对速度,非常有利于物料的混合均化,并且啮合区的间隙很小,捏合处螺纹和槽的速度相反,具有很高的剪切作用,从而达到塑化均匀的作用。
(3)螺杆和机筒均为组合式。螺纹元件种类很多,有输送元件、捏合元件、剪切元件、反向螺纹元件和增压螺纹元件等,各自起着不同的作用,根据材料加工的需要通过搭积木的方式将各种元件组合在一起,并通过优化设计,可以适应各种工艺配方材料的加工。
(4)同向双螺杆挤出机具有反应能力,是一个动态反应器,物料在机筒中熔融后能发生一系列的化学反应,如聚合、接枝等。反应性挤出加工主要用于:单体或低聚物的聚合反应(自由基聚合、加聚、缩聚和共聚反应);聚烯烃的可控交联和降解;聚合物的接枝改性(使聚物官能团化或极性基团化,达到材料改性和制备增容剂的目的);多种材料的强制共混改性。同时还包括材料的物理改性,如填充、混炼、增韧和增强等。
螺杆组合基本原则
(1)在加料口处应采用大导程螺纹,以保证下料顺畅。
(2)在熔融段应采用小导程螺纹以建立起压力,从而对物料进行压缩并熔融,可设置错列角为90°的捏合块以平衡压力,也可采用错列角为30°的捏合块对物料进行初步的分布混合,应从熔融段中部开始设置捏合块,注意捏合块应间隔排列。
(3)在混合段主要以剪切、细化并分散物料粒子为目的,该段螺纹元件的设置非常复杂,需要设计人员具有丰富的实际经验。在该段主要采用错列角为45°和60°的捏合块以加强剪切,辅助以特殊元件如齿形元件或“S”形元件等。
但要注意捏合及剪切元件不能设置过多,也不能排列太紧密,以免剪切过强。另外,为增强该段物料的输送能力,还应间隔配置螺纹输送元件,即捏合块与螺纹输送元件互相错开设置。
(4)在排气口或真空口前应设置反向螺纹元件或反向捏合块,在排气口或真空口处设置大导程螺纹元件,在排气口或真空口后再设置小导程螺纹元件。
(5)在均化段,应将螺纹导程渐变小来实现增压,减少背压段长度,同时注意采用单头螺纹与宽螺棱螺纹来提高排料能力,避免冒料。
来源:工程塑料应用