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    擠出機螺桿塑化不良現象分析及解決方案

    日期:2017-11-28 瀏覽量:100+

    摘要:擠出機螺桿塑化不良現象分析及解決方案:要求正確的設計螺桿以降低擠出溫度


    從熔融理論和操作實踐我們知道,塑料在擠出機螺桿上的熔融開始點A和熔融點B的位置與螺桿參數,工藝條件(轉速、溫度、機頭壓力等)以及塑料性能有直接關系。

    一般來說,為了增大擠出量,必須提高螺桿轉速n或加深螺槽深度H3。但這勢必使相變點A和B的位置往機頭方向移動,如果不加大長徑比L/D,便有可能在擠出制品中混有未熔化的固體殘余物,是的塑化質量下降,這個過程在圖9-1上表示得很清楚。

    產生這個現象的原因可如下分析:

    由于固相不能像流體那樣流動,因此由剪切產生的熱量較小。固相熔融的熱源主要依靠機筒上加熱器傳導的熱源以及熔膜中因剪切而產生的熱源,其傳導速度機筒溫度,接觸面積、塑料的空隙率以及導熱系數等物理參數有關。而當這些條件一定以后,螺桿的轉速(實際上代表了塑料承受加熱的時間)便直接影響著導熱的情況。因此,在螺桿的前一部分,即加料段和壓縮段必須保證塑料有足夠的停留時間以將它加熱成基本熔融的流動狀態。然后在計量段中進一步承受剪切,塑化和均勻化以保證良好的制品質量。

    但是當轉速提高以后,塑料在螺桿前部停留時間縮短,固相來不及便進入計量段,這樣便有可能在制品中出現未塑化好的塑料。

    為了解決這個矛盾,在過去一般的辦法:

    在提高轉速的同時減少螺槽深度,用增高剪切作用的辦法來保證塑料的塑化和均勻化。但這樣依賴,一些不能承受高剪切的塑料(如硬聚氯乙烯)便容易分解從而不能在這類告訴擠出上加工。為了較少塑料分解的可能性旺旺必須加強機筒的冷卻,還須向螺桿中通入冷水,這樣依賴實際上又降低了擠出量,還浪費熱能。而螺槽深度H3下降使得正流減少從而也減少了擠出量。這些現象都和提高轉速以增加產量的要求是相矛盾的。

    為了解決這個矛盾,對有些塑料也可以提高機筒溫度來促使參與固相熔融。但是這個方法是有限的。

    因為這樣一來擠出制品的溫度也將隨著提高,這就加大了主機和輔機冷卻系統的負擔。在當前冷卻系統的效率往往成為限制擠出生產率提高的一個主要障礙。同時擠出溫度過高也將導致制品在冷卻過程中產生較大的內應力,從而有較大的變形,對那些熱敏性塑料,或者必須在較低溫度下加工的擠出工藝(例如交聯、發泡等)加大機筒溫度從根本上是不可取的。

    總結:目前要求正確的設計螺桿以降低擠出溫度,這就是有些資料介紹的所謂“低溫擠出螺桿”。

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