塑料共混改性工藝

1、塑料混合是一種有效的將多種組分的原料加工成更均勻、更實(shí)用的產(chǎn)品過程。這一過程中主要發(fā)生的是物理反應(yīng)，當(dāng)然也存在少量的化學(xué)反應(yīng)。特殊的，例如反應(yīng)擠出，我們所期望的更多是化學(xué)反應(yīng)而非物理反應(yīng)。而無論是物理還是化學(xué)反應(yīng)，都要求材料的充分混合輥煉，因此就有了共混wiki設(shè)備/wiki這一有力的加工手段執(zhí)行者。' B' l0 k- y* a6 o, o9 r  n先確認(rèn)幾個(gè)概念：1.預(yù)處理：我們通常說的預(yù)處理很多時(shí)候是指材料的水分預(yù)處理。由于聚合物和添加劑都具有吸水性，而溫度波動(dòng)和倉庫的潮濕都有可能是原材料吸濕，而這正是我們所不希望看到的。熔融聚合物，如尼龍，聚酯等對(duì)

2、水分極其敏感的材料，水分的存在將導(dǎo)致他們的降解，從而導(dǎo)致了各項(xiàng)性能指標(biāo)的惡化甚至是導(dǎo)致加工失敗。目前比較實(shí)用的干燥方式多為熱風(fēng)循環(huán)干燥形式。2.預(yù)混合：對(duì)于單螺桿而言，吃料能力很大程度上影響了混合效果，很多時(shí)候即使是單純的顏色處理都會(huì)因?yàn)榛旌系牟痪鶆蚨鴮?dǎo)致材料同批次的前后色差以及后期加工的顏色不均一性；而對(duì)于雙螺桿，雖然吃料能力基本上不影響混合效果，而且為了計(jì)量精確，理論上是應(yīng)該所有組分在喂料口單獨(dú)計(jì)量、單獨(dú)喂入。但是這就意味著需要多個(gè)精確喂料器，而這對(duì)共混廠家而言是非常的不經(jīng)濟(jì)的，因此我們?cè)诩庸るp組分及多組分的材料前，大多都進(jìn)行預(yù)混合。目前的混合設(shè)備多為立式高速攪拌機(jī)。3.分散混合：分散混合

3、是將組分的粒度尺寸減小，將固體塊或者聚集體破碎成微粒，或者是不相容的聚合物的分散相尺寸達(dá)到所要求的范圍。這一過程通常是依靠大厚度大角度的捏合盤來實(shí)現(xiàn)。4.分配混合：分配混合是使個(gè)組分的空間分布達(dá)到均勻。形象點(diǎn)說也就是“平均主義”，保證混合設(shè)備內(nèi)通過分配元件的熔體中各組分的分布均勻。這個(gè)通常是靠窄片小角度捏合盤來實(shí)現(xiàn)。極端的情況先會(huì)采取齒輪分配元件來實(shí)現(xiàn)。5.停留時(shí)間分布：同批次物料在通過喂料口后通過分散，分布混合最終擠出離開混合設(shè)備的時(shí)候長(zhǎng)短的分布。這一指標(biāo)最主要的意義在于評(píng)估設(shè)備的自潔能力。7 L3 g8 v6 5 ' K! # k其實(shí)還有更多的各種公式，我個(gè)人覺得這對(duì)于我們?cè)趯?shí)際設(shè)

4、計(jì)中有一定的指導(dǎo)意義，可惜我這里沒有掃描儀，而我這個(gè)人又比較懶，公式我就不大打上來了。- G7 x) Z; a9 i- 4 m下面就按照單螺桿擠出機(jī)，雙螺桿擠出機(jī)（同向，異向嚙合），往復(fù)式以及擠出的后續(xù)加工做一下小結(jié)。2 8 - |0 H- F% m3 S' J（先說明一下，為了方便，我每次都define一下。下面出現(xiàn)的擠出機(jī)都代表單螺桿擠出機(jī)，知道重新進(jìn)行define為止。） + u8 U( o  ?" Q+ v! k, 單螺桿擠出機(jī)的最原型設(shè)備應(yīng)該是阿基米德螺桿。早在數(shù)千年前他就已經(jīng)提出了在管內(nèi)裝上帶螺紋的螺桿向斜面上運(yùn)送水。后期的人對(duì)其進(jìn)行

5、了改進(jìn)，其中最接近于塑料混合的當(dāng)屬使用這種設(shè)備將黏土/麥稈（水作為增塑劑加入）進(jìn)行混合壓實(shí)，制造磚塊。6 q3 f3 a- c6 C) Y2 ; i隨后，人們開發(fā)了橡膠加工wiki機(jī)械/wiki，用兩輥或三輥混合機(jī)對(duì)生膠進(jìn)行塑煉后，再加入擠出機(jī)進(jìn)一步進(jìn)行加工。擠出機(jī)的5大關(guān)鍵部件包括了：驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速箱、止推軸承、料斗、機(jī)筒（包括了內(nèi)部心臟：阿基米德螺桿） 。: n7 G; j: : x6 N  v5 H% B' I早期的擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比都比較小。由于橡膠黏度大，在如此小的長(zhǎng)徑比之下想完成混合加工，意味著必須升高溫度。但是這又將產(chǎn)生一個(gè)更大的問題，橡膠在升高溫度的情況

6、下將產(chǎn)生交聯(lián)。而此時(shí)人們發(fā)現(xiàn)增加長(zhǎng)徑比不但能夠獲得加工熱塑性聚合物熔體所需要的高溫，同時(shí)還能夠改善混合性能和熔體的均勻性能。隨著長(zhǎng)徑比的進(jìn)一步提高和擠出設(shè)備的進(jìn)一步完善，擠出機(jī)逐漸轉(zhuǎn)到了最終用戶。研磨回收和破碎以及廢舊塑料回收的出現(xiàn)成為擠出機(jī)運(yùn)用的最大市場(chǎng)。. H1 C% c8 x9 Q- L* 擠出機(jī)的心臟，標(biāo)準(zhǔn)螺桿通常分為三:喂料段、轉(zhuǎn)化段和計(jì)量段。當(dāng)然混合混合螺桿還通常具有其他的組成部分以完成加工中更為復(fù)雜的過程。在整個(gè)加工過程中擠出機(jī)必須完成：喂料、固體輸送、壓實(shí)、熔融、泵送、均化、排氣（可選）到最終的擠出成型。一般的單螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為：28、30和32；而雙螺桿擠出機(jī)的長(zhǎng)徑比為：

7、36、40和422 h! I$ q" r1 T% q: 喂料段：在擠出機(jī)中，喂料段的主要功能是吃進(jìn)物料和進(jìn)行固體輸送；同時(shí)喂料段對(duì)壓實(shí)固體床（物料在進(jìn)入螺桿后在螺槽內(nèi)形成的物料段稱之為固體床）以及開始塑化有很大的影響。在進(jìn)行喂料段設(shè)計(jì)時(shí)必須注意：螺桿有效扭矩、螺桿材料、螺槽深度與寬度比（縱橫比）、摩擦系數(shù)等。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮原材料的尺寸、外觀、本體密度和物料的性狀。另外對(duì)于添加到混合體系中的添加劑，還需要考慮喂料段是否能夠有效吃進(jìn)這些添加劑。一般來說，加工結(jié)晶性混合物時(shí)，喂料段的深度和長(zhǎng)度比加工非結(jié)晶性材料的喂料段要大。7 K. Z' e# q$ x0 j4 N由于擠出機(jī)的輸送

8、大部分是靠摩擦拖拽輸送，因此喂料區(qū)的溫度設(shè)置一般控制在120-160度之間。如果該區(qū)溫度過底，樹脂就無法黏附在機(jī)筒內(nèi)壁上，而僅僅是隨著螺桿旋轉(zhuǎn)而空轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致了熔融區(qū)的缺料；如果該區(qū)溫度過高，物料會(huì)提前熔融塑化，在機(jī)筒內(nèi)壁形成一個(gè)環(huán)行的熔融膜，起到潤(rùn)滑作用，同樣也也引起缺料現(xiàn)象3 7 q6 f! M2 h- G喂料段的另一功能-壓實(shí)是是固體床的壓縮比足夠大，保證物料充分密實(shí)，達(dá)到熔融所需要的狀態(tài)。通常情況下粒子或者是破碎的片狀材料在壓縮后容易在表面發(fā)生變形而與機(jī)筒內(nèi)壁貼合在一起，因此也比較容易壓縮；而粉體材料由于滑動(dòng)性較大，因此壓縮熔融在時(shí)間上和位置上會(huì)比粒子或者片狀材料滯后。同時(shí)由于粉體材料

9、的空隙面積大，物料密度比較小，在物料中會(huì)殘留大量的空氣，隔離了固體床。這將進(jìn)一步減緩熔融過程以及在增大后期的排氣工作。7 T- Q' p- f* j; $ R% L由于擠出機(jī)目前比較常見的是屏障形轉(zhuǎn)化熔融段螺桿，比較常見的是在熔融區(qū)附加上另外一條螺紋，其螺紋寬度要比原來的窄，而且還進(jìn)行了根切.采用這種方式最直觀的目的是使熔融的熔體與未熔融的固體床分離，通過避免熔融部分對(duì)未熔融的固體床的潤(rùn)滑作用來改善輸送能力，同時(shí)也降低了熔體的熱耗散、熔體過分受熱分解以及保證熱傳遞/剪切傳遞對(duì)固體床的熱/摩擦能，提高了塑化速度。計(jì)量段：螺桿的計(jì)量段長(zhǎng)短，螺槽的深淺都屬于可變。不是所有的擠出機(jī)的螺桿都是一

10、致的。如果僅僅是單純的熔融擠出（例如回收破碎材料），一般采用增大計(jì)量段的螺槽深度，這種情況下產(chǎn)量會(huì)比較可觀，但是混合效果不太理想；如果需要好的混合效果，多采用淺槽螺桿。這種情況下熔體溫度會(huì)相應(yīng)提高，混合質(zhì)量也相對(duì)于深槽要好。總的思路，計(jì)量段的長(zhǎng)度應(yīng)該保證固體床完全塑化，并能夠獎(jiǎng)勵(lì)起足夠的壓力。因此很多人在設(shè)計(jì)螺桿是，往往在計(jì)量段后面緊接一個(gè)混合器。這里也許有朋友會(huì)問：我是采用了淺槽，但是我的產(chǎn)品混合質(zhì)量還不是非常的理想。這里存在一個(gè)設(shè)計(jì)產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量的問題。一個(gè)設(shè)計(jì)產(chǎn)量遠(yuǎn)小于你要求的實(shí)際產(chǎn)量的設(shè)備，即使你進(jìn)行了必要的改動(dòng)，但是如果你不放低你的產(chǎn)量要求，這很難保證你的產(chǎn)品質(zhì)量。通俗點(diǎn)，就是所謂的

11、一分錢一分貨了?；旌隙危河捎诠不旒庸ぶ腥匀挥泻艽笠徊糠稚婕暗教砑觿┑幕旌戏稚ⅲ虼嘶旌隙蔚谋匾允遣谎远鞯??；旌隙蔚闹饕ぷ骶褪窃谟?jì)量段之后幫助提高物料溫度、顏色、黏度和添加劑的均勻程度，也有助于確定氣體在熔體內(nèi)發(fā)泡的位置。這對(duì)于接下來的排氣設(shè)置是非常重要的。除此之外，混合段還將第一計(jì)量段隔離開來，建立了一個(gè)穩(wěn)定的排氣wiki環(huán)境/wiki。所有的塑料顆粒都有其固有的彈性模量，在一定的作用里范圍內(nèi)，粒子會(huì)在喂料段和轉(zhuǎn)化段發(fā)生形變，而且即使在計(jì)量段也部分保持該形變（部分形變粒子會(huì)由于固體床破碎后形成的隨便在熔體池中呈現(xiàn)游離狀態(tài)而重新聚集成更大的粒子）。計(jì)量段之后，物料熔融所需要的能量很大一部分

12、是來源于熱傳遞。由于計(jì)量段本身的幾何形狀限制，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)很難提供足夠的剪切應(yīng)力。上游輸送過來的未熔融的部分中，一部分由于熱傳遞的作用發(fā)生熔融，其余的大部分都被直接輸送到下游的混合段。而分散混合區(qū)域則通過剪切應(yīng)力的作用，將所有進(jìn)入第二喂料段（排氣段之前的一小段區(qū)域）的為熔融部分完全塑化，為接下來的排氣做好準(zhǔn)備工作。很多在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)排氣段冒料的個(gè)案，絕大部分都是因?yàn)榛旌纤芑挝茨軌虺浞值乃芑廴诙鴮?dǎo)致在排氣區(qū)域排氣不暢或者冒料等情況。（也有部分是因?yàn)榕艢舛卧O(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致）。如前所說，混合塑化段的熔融塑化能力絕大部分是來自于剪切。而剪切力的產(chǎn)生及其大小主要依賴螺桿的轉(zhuǎn)速和螺桿與機(jī)筒之間的間隔。

13、高的轉(zhuǎn)速和小的間隔意味著更大的剪切應(yīng)力。這也就說明了為什么我們?cè)谶M(jìn)行增強(qiáng)的時(shí)候（這里假設(shè)加工的是增強(qiáng)材料），通常我們是在熔融完成后才加入纖維。纖維在固體床存在的情況下，不可避免的存在著纖維與固體床、纖維與機(jī)筒之間的摩擦。在這種情況下，纖維長(zhǎng)度的完成性和設(shè)備的磨損就不可避免的產(chǎn)生了。而在混合塑化段以后加入纖維，這時(shí)存在的是螺桿/熔體/纖維/熔體/機(jī)筒。即使存在剪切。纖維的長(zhǎng)度還是能夠很大程度的得以保持。這也同時(shí)能夠說明為什么我們?cè)谧鲈鰪?qiáng)材料的時(shí)候建議預(yù)熱纖維（經(jīng)過預(yù)熱的纖維不容易在表面形成相對(duì)堅(jiān)固的包復(fù)層）。5 W) R( p6 r0 M為了下游有效的排氣,就必須是進(jìn)入第二喂料段(假如存在)或者

14、排氣段的物料完全熔融.本身從熔體中排除揮發(fā)分就比較困難，特別是當(dāng)熔體中還含有未熔融的物質(zhì)，這種情況下排去揮發(fā)分就更困難 一般為了改善排氣,在排氣段一般采用大螺距淺槽的螺紋組合.同時(shí)為了保證螺槽充滿度不至于過大而導(dǎo)致冒料或者排氣不暢,在排氣段的上游一般都采用滯留元件.例如之前提到的混合器等./ A8 M5 ; A. i3 Z2 W$ ?如果物料的分子量比較高，對(duì)應(yīng)著熔體黏度較高,揮發(fā)份不容易排脫,這種情況下適當(dāng)增大真空壓力和適當(dāng)提高排氣段的熔體溫度.排氣口的方向一般采取垂直式,也有少量是采取水平式或者傾斜式.考慮的普適性，大多數(shù)排氣多采用垂直式.通過排氣段后，熔體進(jìn)入第二計(jì)量段。隨著揮

15、發(fā)份的排出，此段的熔體壓力會(huì)隨之增高,因此需要的泵送壓力也隨之增大.只有在第一/第二計(jì)量段的螺槽深度比(泵送比)達(dá)到一定程度,第二計(jì)量段才能夠順利的克服排料壓力順利的把熔體向下游輸送.調(diào)節(jié)泵送比可以通過調(diào)整螺槽深淺比例或者調(diào)節(jié)設(shè)備的轉(zhuǎn)速來拉開比值.而在實(shí)際生產(chǎn)中通常很難在線改變螺槽深淺,這個(gè)時(shí)候通常采用局部的螺桿冷卻、調(diào)整轉(zhuǎn)速或者使用節(jié)流閥.如果對(duì)輸送壓力有更高的要求，例如比較精細(xì)的擠出成型,則多數(shù)會(huì)用到齒輪泵來代替螺桿設(shè)計(jì).幾種常用塑料及添加劑加工的一些問題及建議：+ C. J$ . B4 D7 x0 u( LABS：ABS的喂料比較容易，而且輸送方面由于它與金屬具有較好的親和力，一般比較少

16、出現(xiàn)喂料及輸送的問題。但是由于ABS組成中易產(chǎn)生揮發(fā)份的苯乙烯組分，而且由于ABS加工中呈現(xiàn)的黏度都相對(duì)來說比較高，因此排氣方面需要做些改進(jìn)7 G9 w$ Q7 , B2 Z1 E% y; dPOM：POM存在剪切敏感性及分解物具催化分解的能力，因此加工設(shè)備的螺槽應(yīng)當(dāng)進(jìn)可能加深，使熔融溫度控制在較低范圍之內(nèi)，比降解的可能性降到最低可能。7 W3 v6 Z$ V- P由于熱塑性彈性體顆粒之間存在在很大的內(nèi)摩擦力及比較搞的黏度,所以很容易在加工過程中產(chǎn)生缺料.這將造成生產(chǎn)產(chǎn)量的波動(dòng)和材料的降解.一般通過提高喂料段的縱橫比,強(qiáng)制冷卻和震動(dòng)喂料的方式來解決. # Z  O

17、2 2 O) ( h也有一些造粒的原材料是已經(jīng)經(jīng)過一次或者多次加工的彈性體.這些原材料中或多或少存在著填充油、wiki填料/wiki，樹脂等成分。雖然內(nèi)摩擦力和黏度不至于象原料那么夸張，但是由于油的存在導(dǎo)致了材料喂料的輸送困難，一般不建議把這類材料粉碎得太過于小。同時(shí)增加喂料段螺桿的螺棱的摩擦系數(shù)也是必要的。$ t6 C' |! e, R3 i( w聚碳酸酯：主要加工存在著粒子，粉體和破碎。由于PC本身的莫氏硬度很大，加工時(shí)候的噪音會(huì)很大。相信大家都領(lǐng)教過那種“咯吱咯吱”的聲音了，有時(shí)候真讓人頭皮發(fā)麻，生怕一不小心螺桿就報(bào)銷了。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上真正舍得用原料加工的廠家我估計(jì)應(yīng)該不多吧？大

18、部分是粉料，回料加工。這個(gè)時(shí)候材料的預(yù)烘干，破碎和加工設(shè)備的長(zhǎng)徑比要求都比較嚴(yán)格。我曾經(jīng)見過一個(gè)長(zhǎng)徑比只有24的單螺桿生產(chǎn)PC，雖然聲音有點(diǎn)恐怖，但是生產(chǎn)出來的PC粒子無論外觀還是透明度還是相當(dāng)?shù)牟诲e(cuò)。同時(shí)由于PC的黏度問題，二次料的生產(chǎn)經(jīng)常都會(huì)在粒子中帶一點(diǎn)氣體。這就對(duì)設(shè)備的排氣提出了一個(gè)比較嚴(yán)格的要求了。0 4 5 J3 8 W- V著色是單螺桿生產(chǎn)中很重要的一個(gè)組成部分。很多時(shí)候除了回收材料外，染色也是一個(gè)維持工廠運(yùn)作的模式。染色多為色粉染色，少數(shù)要求比較高的客戶也會(huì)要求是色母染色。染色的要求有二：一為顏色的均勻性；一為材料性能的維持。我們一般碰上的是顏色的均勻性，也就是我們常說的分散好

19、不好了。色粉混合樹脂后熔融造粒需要注意的在于色粉的預(yù)分散（也就是廣東人叫的搓粉）。一個(gè)色粉在后期加工分散好不好，很大程度上依賴于在配置這個(gè)色粉的過程中分散劑和預(yù)分散。如果一個(gè)色粉沒有預(yù)分散好，那么在熔融混合的過程中，配置這個(gè)色粉的幾種基礎(chǔ)色粉會(huì)由于沒有混合均勻而導(dǎo)致材料各個(gè)區(qū)域的顏色不一（貌似通俗的稱謂叫“花色”）。因此共混廠家如果發(fā)現(xiàn)你用的色粉在生產(chǎn)過程中發(fā)生了花色的情況，恭喜你，你可能碰上一家不太專業(yè)的色粉供應(yīng)廠家。5 b/ $ . j+ N8 Z9 n( S9 w. m5 色母是已經(jīng)過預(yù)分散處理并與載體混合在一起，理論上說不存在著分散不好的情況。但是需要注意一點(diǎn)的是：同一個(gè)顏色不同的載體

20、在加工中會(huì)有不同的表現(xiàn)。色母粒的本體MFR如果跟共混樹脂的MFR差別太大（無論大?。?，都完全有可能導(dǎo)致混色的出現(xiàn)。同時(shí)，如果色母粒本色柔韌性太好，在混合的過程中無法盡快的粉碎成細(xì)小的色母碎屑（暫且這么叫吧），那么即使色母粒和樹脂之間的MFR匹配性好，也有可能導(dǎo)致最終產(chǎn)品的顏色深淺不一（貌似我們叫這種情況叫“混色”）。# ' X3 A9 H! m& T/ G上面是對(duì)單螺桿使用的一些建議和個(gè)人看法。由于我對(duì)顏色方面了解不多，很多說法不太準(zhǔn)確，期待有對(duì)顏色了解更深的成員給予更正。20世紀(jì)40年代,同向旋轉(zhuǎn)完全嚙合雙螺桿擠出機(jī)(以下簡(jiǎn)稱同向)由Erdmenger發(fā)明出來.到了50年代由

21、w&p申請(qǐng)了專利并進(jìn)一步發(fā)展了這種設(shè)備.此后由于歷史宿命的偶然性,同向得到不斷的完善,逐漸成為了聚合物工業(yè),化學(xué)制品工業(yè)以及食品工業(yè)中必不可少的加工設(shè)備.(看到這里，異向在電腦外痛哭.為什么歷史如此不公!)  同向加工任務(wù)的總指導(dǎo)方針基本建議如下:           1.確定全部任務(wù)參數(shù)(配方、生產(chǎn)速度、產(chǎn)品生產(chǎn)的限定條件等);           2.確定每個(gè)單元操作步驟喂料、熔融、混合、改性組分的加入、

22、排脫揮發(fā)份、建壓排料、機(jī)頭定形切粒)  ZSK型擠出機(jī)或者其他任意一種同向的幾何參數(shù)限定為3個(gè)：( S. z( j# e& |4 R$ b            1.嚙合處的間隙            2.內(nèi)外直徑比（OD/ID）9 ; L5 b) s1 N- Q            3.比扭矩（功率/容積比）  &#

23、160; 根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),兩螺桿是近距離嚙合的,兩螺桿之間的間隙是保證機(jī)械安全的最低要求;OD/ID比值越大,螺桿的自由容積也越大,但相對(duì)來說傳遞扭矩的軸心有效直徑也就越小。OD/ID比值增大,機(jī)器內(nèi)作用在物料上的平均剪切速率也將降低(類似僧多粥少?平均數(shù)越大，分得越少?);比扭矩的變化可以直接影響混合中的一些基本參數(shù).例如:提高比扭矩,可以是機(jī)器在更高的充滿度下工作，這樣為達(dá)到同樣的產(chǎn)品，完全可以在更低的主機(jī)轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn).但是在這樣的情況下，就很有可能出現(xiàn)排料溫度過低.因此目前設(shè)備中最大的比扭矩為11.3(WP系列第6代).& H9 g  x7 g/ ) n6 +

24、c/ I2 A  V對(duì)于使用過同向的技術(shù)人員來說，同向的加工重點(diǎn):螺桿基本上都是由組合式部件組成(軸心，螺紋塊,嚙合塊等).根據(jù)不同的加工需要對(duì)應(yīng)做不同的混合組合.而一般加工段的長(zhǎng)度也是取決于單元操作的數(shù)量和消耗功率的大小.混合低黏度甚至超低黏度的物料時(shí),長(zhǎng)徑比(L/D)可達(dá)到60:1.而加工一些一般物料時(shí),L/D在24到48之間.一般的設(shè)備L/D比都在32-40之間.( s4 c$ l0 Z( j- A& t! O6 z; T* c  機(jī)筒為什么采用矩形截面而不采用單螺桿的原形截面.這個(gè)問題我最初接觸同向的時(shí)候也有提過.但是帶我的師傅只說了一點(diǎn)

25、:"為了保證溫度的均勻性和差異最小性."當(dāng)時(shí)一直不理解.直到有一天拆組合看到內(nèi)部截面才真正明白過來.的缺矩形截面的溫度梯度差別遠(yuǎn)遠(yuǎn)比圓形的要小.(如果對(duì)這個(gè)還有懷疑，可以私下找我，我把截面的溫度梯度分布圖發(fā)給你).  這里說說螺桿組合件.有了螺桿和機(jī)筒的配合才能完成工藝操作單元的特定任務(wù).一旦同向的中心距,螺紋數(shù)量以及OD/ID比值確定后,除了極少個(gè)別的特殊元件,無論是螺紋套還是嚙合塊,橫截面都是固定的.7 M2 r$ P( R& i1 p9 0 F  螺桿螺紋套:標(biāo)準(zhǔn)螺桿螺紋套的螺距大約在0.5D到2.0D之間.寬螺距元件一

26、般用于擠出機(jī)的喂料段和排氣段,窄螺距元件主要用在物料需要壓縮或者填充大量填料的部位上游.如嚙合塊或者密封環(huán)的上游或者操作段之間(如喂料和真空之間).螺紋套的螺距可以增大.隨著螺距增大,將使停留時(shí)間和填充程度減小,停留時(shí)間變窄,拖拽流增大,同時(shí)對(duì)壓力的增加更加敏感(壓力增大導(dǎo)致漏流或者逆流的可能性增加.).但是在正常的壓力情況下(或者在上游輸送壓力和下游阻礙壓力平衡的情況下),寬螺距的螺紋的輸送能力還是要比窄螺距的螺紋輸送能力大.$ j4 B, O% d  8 F   除了用于輸送螺桿螺紋套之外,還設(shè)計(jì)了用于特殊情況的幾種輸送元件.例如應(yīng)付喂料困難和輸送低

27、密度物料的SK螺紋套;用于阻止漏流的SF元件.目前還有一種窄螺紋元件，用于反應(yīng)型加工過程中輸送黏度近似于水的物料.上面是同向的螺紋部分。下面是嚙合塊部分.6 a  o8 e" c' V" 2 b( V; Z  U# W螺桿上的螺紋套都是由連續(xù)的螺紋組成的.而嚙合塊則是有側(cè)面象圓盤的元件一個(gè)一個(gè)疊和而成的.其幾何外型是非連續(xù)的.捏合塊的特征參數(shù)包括了總長(zhǎng)度、嚙合盤數(shù)量、嚙合盤錯(cuò)列角。我們通常用KB表示嚙合盤，而且在KB后面加上特定的數(shù)值表示嚙合盤的實(shí)際形態(tài)。例如：KB45/5/40表示嚙合盤交錯(cuò)角為45度，共有5片嚙合盤，嚙合塊

28、長(zhǎng)度為40mm。嚙合塊最主要的工作任務(wù)就是分散混合和分配混合。（分散和分配的概念可以參照前面單螺桿中的解釋）。而同樣長(zhǎng)度不同錯(cuò)列角度，同樣錯(cuò)列角度同樣長(zhǎng)度不同嚙合片厚度等條件對(duì)應(yīng)著嚙合元件的不同分散、分配能力。我們可以按組一個(gè)一個(gè)對(duì)比：  1.同樣長(zhǎng)度不同錯(cuò)列角的分散能力是：60>45>30>90(這里的數(shù)值表示錯(cuò)列角。)                           &#

29、160;     分布能力是：30>45>60>90$ l! H0 3 l) 0 " e* J3 q  2.同樣錯(cuò)列角同樣長(zhǎng)度不同嚙合片厚度的：/ t' N# J: L# q; Z3 G; c                                 分散能力是：厚片大于薄片 

30、                                分布能力是：薄片大于厚片    當(dāng)然，并不是所有嚙合塊都符合上述的說法的。但是可以根據(jù)上述的對(duì)比方法進(jìn)行類比。（不排除有錯(cuò)誤的啊。我又不是老耿。況且老耿也不一定就全對(duì)。實(shí)踐，實(shí)踐最重要！）" E) Z& O$ G, o$ K6 I    至于此外的幾個(gè)特殊的元件：例如

31、左旋螺紋，左旋嚙合盤等。這些都會(huì)在接下來的分散分配混合優(yōu)化中提到。    除了影響分散和分布能力外，不同寬度的嚙合盤對(duì)物料輸送的能力也有差異.當(dāng)壓力存在的情況下，寬嚙合盤的輸送能力衰減得比窄嚙合盤快.但是在穩(wěn)定壓力流體場(chǎng)合中，寬嚙合盤的輸送能力比窄嚙合盤的輸送能力要強(qiáng).這種情況與螺紋中拖拽流的情況很相似.    其外，影響軸向有效流量的因素除了嚙合盤厚度外，還跟嚙合盤的錯(cuò)列角有很大的關(guān)系.錯(cuò)列角與軸向流量的關(guān)系大概為:30>45>60>90(由前至后表示輸送能力的降低).這里特別提到90度嚙合盤的例子.因?yàn)?0度基本上在壓力穩(wěn)定的條件下

32、是正負(fù)輸送平衡的一個(gè)元件.這是一個(gè)很有用的特性.在需要大混合的場(chǎng)合下，保持壓力的穩(wěn)定(當(dāng)然這是不可能的,生產(chǎn)中不可能有穩(wěn)定的壓力場(chǎng),總是從下料往機(jī)頭輸送)或者保持壓力差盡可能下.90度的正負(fù)平衡就能夠提供充分的混合時(shí)間了.一直以來嚙合盤都是雙突棱外觀而且延續(xù)了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間.1989年W&公司開發(fā)了特殊的3突棱嚙合塊并申請(qǐng)了專利(感覺洋鬼子這點(diǎn)比咱們更具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)啊.應(yīng)當(dāng)向他們學(xué)習(xí)).這種設(shè)計(jì)最大的優(yōu)點(diǎn)在于改善雙突棱系統(tǒng)中作用于物料的力的均勻性,利用該專利能夠獲得更均勻更一致的剪切速率且不影響自潔性.(這里我的個(gè)人理解是:比扭矩是定死的.由兩個(gè)突棱來分配,這樣的剪切平均程度也許不

33、如三個(gè)突棱分配的平均吧?或許四突棱,五突棱的分配效果更均勻更好?只是限于加工的方便性和加工精度的限制，才沒有更進(jìn)一步發(fā)展成多突棱?)這個(gè)結(jié)果的幾何特點(diǎn)和作用基本如下:( T/ u4 - w7 j: d  Z  1.為了保證小間隙的自潔特性，3突棱嚙合塊中的每一個(gè)嚙合盤相對(duì)于軸心都是偏心設(shè)計(jì)的.因此很容易理解,三突棱中的一個(gè)或者兩個(gè)突棱與機(jī)筒的距離比標(biāo)準(zhǔn)元件要大(實(shí)際上三突棱中的兩個(gè)突棱與機(jī)筒的距離是標(biāo)準(zhǔn)的3-5倍)2.采用偏心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),而比扭矩是固定值,平均剪切速率必然是與雙突棱相同的.但是由于任何一個(gè)捏合盤中的兩個(gè)突棱與機(jī)筒的距離增大了,所以同樣口徑的

34、三突棱的OD/ID值要比雙突棱的小(這點(diǎn)有點(diǎn)空間想象能力應(yīng)該很好理解),所以三突棱的做高與最低剪切速率的差異自然比雙突棱的小(剪切速率的最大值出現(xiàn)在突棱處。而最小值出現(xiàn)在突棱根部.)因此三突棱更適合用于加工熱敏性材料(剪切速率差別越小，等同于材料收到剪切過熱分解的風(fēng)險(xiǎn)也越小.)  此外,由于三突棱中的兩個(gè)突棱間隙比正常的要大，因此可填充物料的空間比雙突棱也就多.因此突棱與突棱之間的壓力梯度也就得到有效的降低.此外，三突棱由于具有三種嚙合作用(突棱/突棱,突棱/突棱頂,突棱/突棱底)注意:這里的突棱頂與突棱底是指相對(duì)與軸心的距離大小而言.因?yàn)闆]有更明確的解釋,我只好臨時(shí)做兩個(gè)

35、詞來湊數(shù); L. P/ _4 j; i  A  3.三突棱嚙合盤中有兩個(gè)突棱的頂端間隙增大了,而且三突棱的嚙合盤的突棱寬度比雙突棱的窄,因此在同樣的轉(zhuǎn)速下能夠是更多的物料通過高剪切區(qū).在嚙合盤長(zhǎng)度相等的情況下,三突棱的分配作用不如雙突棱(這點(diǎn)我剛開始也很不理解.三個(gè)突棱怎么說分割效果也要比兩個(gè)好啊.后來想想,實(shí)際上三突棱只有一個(gè)突棱能起到切割的作用，另外兩個(gè)與機(jī)筒的距離忒遠(yuǎn)了點(diǎn).). L5 v/ * B( n  三突棱混合中為了提高充滿度,一般采用低轉(zhuǎn)速而不采用左旋螺紋.而低轉(zhuǎn)速在一定程度上也降低了剪切過度導(dǎo)致降解的可能.這也算是三突

36、棱的一個(gè)比較大的優(yōu)點(diǎn)。* ! t) |  p2 g+ q) B* y7 Q8 E! D特殊元件:% Q6 K4 B- " 1 e4 d0 f窄突棱嚙合盤不適合分配混合，因此W&公司又設(shè)計(jì)了TME(渦輪混合元件)或ZME(Zahnmisch元件)等齒型混合元件,以進(jìn)行全機(jī)筒的自潔.這些元件用齒數(shù)和齒向的角度的表征.TME(怕怕，一不小心就打成TMD了.)有利于物料的分流以及界面的生成,ZME有利于增大物料的輸送能力.兩種元件的主要作用都是以最小的能量,達(dá)到最大的分配效果(這個(gè)時(shí)候基本上已經(jīng)沒有分散效果了。這個(gè)世界沒這么完美的馬,跑得快還不吃草.).自潔型ZM

37、E在原來垂直于軸心的基礎(chǔ)上改變成傾斜一定角度,這樣元件的自潔性能比未改善前大大提高.V: g  E& c0 A8 I8 K: l( D! j  節(jié)流閥* Z5 V, C9 h5 N" d! z   節(jié)流閥被設(shè)計(jì)出來的最主要目的是:改善加工變量,控制能量輸入,優(yōu)化混合質(zhì)量.目前主要的節(jié)流閥主要分為:1.線性節(jié)流閥(壓力隨著嚙合程度的增加而線性增加.):2.非線性節(jié)流閥(壓力隨著嚙合程度的增加呈指數(shù)形式增加.)前面對(duì)各個(gè)部分的功能進(jìn)行了初步的介紹.實(shí)際上這些都不是重要的，重要的是把這些部件個(gè)功能集中一起共同作用，這才能完

38、成我們希望的操作(共混加工).(本來這里有幾個(gè)組合的.全是圖片!郁悶.)無論混合段是捏合塊組成還是有齒狀混合元件(TME)組成，束縛元件的存在都會(huì)大大的提高物料的停留時(shí)間和填充程度.$ p0 A* v( v7 _3 f% _7 Z  有時(shí)(其實(shí)不能說有時(shí),應(yīng)該說是大部分時(shí)候),特定的單元混合操作采用分段控由輸送螺紋把捏合段分成兩段或者更多.這樣做的好處在于:1.能夠?qū)⑸弦荒蠛隙我蚣羟卸兿』蛘咭驗(yàn)榧羟袑?dǎo)致溫度過高引發(fā)的物料黏度下降的情況恢復(fù)過來,保證物料在下一混合段內(nèi)有足夠的高彈性進(jìn)行更有效率的混合.這樣能夠大大提高混合效率,降低能耗.% K& o: 6 V5 7

39、c* f9 u8    同向的喂料是饑餓式設(shè)計(jì),產(chǎn)量與螺桿的轉(zhuǎn)速無關(guān).因此,我們對(duì)混合機(jī)的停留時(shí)間、填充程度和能夠能夠進(jìn)行嚴(yán)格控制.當(dāng)然，最理想的操作條件是當(dāng)喂料達(dá)到最大的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候擠出機(jī)的生產(chǎn)能力得到了充分的發(fā)揮。   ZSK型混合機(jī)的加料口并不限定于第一個(gè)加料口（其實(shí)不光是ZSK，目前很多同向的加料口都不僅僅只是在第一個(gè)加料口啦。中國(guó)人的雙螺桿也有2個(gè)，3個(gè)下料口的啦。），可以根據(jù)原料和配方的不同，在整個(gè)加工段設(shè)置多個(gè)加料口，原料可以是固態(tài)的，也可以是液態(tài)的  下面就根據(jù)共混加工的一個(gè)完整流程分別介紹各個(gè)單元的操作。 

40、; 喂料單元：7 c  i6 _4 N, m! Y! O在混料工藝中，第一段機(jī)筒加入的物料通常都是固態(tài)聚合物。典型的形狀有顆粒狀，片狀和粉狀。但在某些時(shí)候也可以先加入高黏度的液體物料（這個(gè)我發(fā)誓，我從來沒做過這樣的事情。打死我也不敢在沒加任何固態(tài)物料的情況下往機(jī)器里加液體。所以大家沒有十足把握，千萬別做這種事情！）大多數(shù)的顆粒和片狀物喂料都相當(dāng)容易。這是因?yàn)轭w粒和片狀物料的本體密度都相對(duì)比較大，而且尺寸在一維、二維或者三維上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擠出機(jī)的螺槽深度注意前面說的一維、二維或者三維尺寸上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擠出機(jī)的螺槽深度。因?yàn)槿绻贿@樣。即使本體密度再大，也沒辦法喂料。未經(jīng)過充

41、分破碎的大塊水口或者膠頭喂料就是這種情況的典型代表。并且不會(huì)導(dǎo)致螺桿打滑，因此普通的1D或者2D的喂料螺桿就能很輕松的把材料吃下并輸送向下游。    如果物料粒子的尺寸相對(duì)與螺槽深度比較大 （例如>1/2h槽深），并且物料的本體密度比較小，或者為了追求較大的喂料能力（喂料能力的提升能夠有限度的增加產(chǎn)量，但是這種增加是有個(gè)合理限度的。不能跟那些那些掙錢紅了眼的老板一樣。恨不得最大產(chǎn)量200/小時(shí)的機(jī)器產(chǎn)量能有500-600/小時(shí)）。這個(gè)時(shí)候SK型的喂料元件就能派上用場(chǎng)了。SK元件犧牲了自潔性將螺紋外觀有自潔性外觀改變成直角結(jié)構(gòu)后，達(dá)到了兩個(gè)目的：.沿著螺槽前進(jìn)方向上的物

42、料會(huì)受到更大的作用力；.元件的自由容積提高了?！凹軜颉保╢luidize）我相信是很多做生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理者的噩夢(mèng).尤其是填料本身很輕或者填料比例很大的情況下.書上的做法是"要消除架橋現(xiàn)象或者將架橋現(xiàn)象的可能性降低到最低程度,同時(shí)在粉料進(jìn)入ZSK擠出機(jī)之前,應(yīng)該將混入的空氣分離.一般盡可能減少喂料口與螺桿之間的垂直高度,而且應(yīng)當(dāng)是粉料進(jìn)入螺桿的底部,避免將物料直接加在螺桿的頂部.此外，螺桿結(jié)構(gòu)應(yīng)該保證能是空氣沿著螺槽運(yùn)動(dòng)，并在排氣段牌除,而不應(yīng)當(dāng)是氣體回流而返回到喂料口排除.; M0 F0 M: h& d" b! 1 P而我的一般習(xí)慣做法是:低密度也好，高填充也

43、好，只要產(chǎn)品允許，加1-2wiki%/wiki白油高速混合2-3分鐘.(混合的時(shí)間和方法還是有點(diǎn)講究.基本上以粉體成團(tuán)聚體為最佳).這樣的做法其實(shí)也就是排除填料內(nèi)的空氣,把填料以某種形式"壓實(shí)"從而排除我們所不希望出現(xiàn)的空氣.而且一旦成團(tuán)聚體了，本體密度也就提高了，這個(gè)時(shí)候螺槽與喂料的距離，喂料時(shí)喂到哪去了這些都不是問題了(但是，喂料喂到喂料口以外那是另當(dāng)別論了.)& ; ' b8 L# k/ o6 B& B0 W下游喂料/ Z! T( ; 4 g4 0 K  在一些共混過程中，由于工藝或者配方的要求，必須按照原料的種類分開喂料。

44、基本上下游喂料的基本目的在于：6 c# X& G% p' C" o-    1.使沖擊改性劑達(dá)到合適的分散相尺寸（我有點(diǎn)不太理解。一般來說我們?cè)鲰g很少說增韌的尺寸偏小，大部分都是不夠小啊。也許洋鬼子的設(shè)備分散能力果然如此之強(qiáng)，增韌劑多給蹂躪一會(huì)都過頭了？未曾領(lǐng)教）；2.保持比例纖維的縱橫比（這里又點(diǎn)太局限了。我們用的纖維都不僅僅是玻璃纖維啦。也有不銹鋼纖維，碳纖維啦。甚至近來頗多高材生搞木質(zhì)纖維等等）；3.最大程度地填充低本體密度或低粘度而且不相容或部分相容的添加劑（比如：降低成本的填料，改善自潤(rùn)滑的硅油。）   在下游位置添加

45、固體形態(tài)物料的最有效方法就是使用側(cè)喂料機(jī)和組合機(jī)筒（原文大力宣揚(yáng)WP的設(shè)備，硬是要列明是ZSB系列。這洋鬼子寫書也太為自己打廣告了吧？）。雙螺桿側(cè)喂料機(jī)是同向旋轉(zhuǎn)型設(shè)備，具有比較大的OD/ID比值。與單螺桿喂料方式或者頂部喂料方式相比（其實(shí)側(cè)喂料也有頂部側(cè)喂的。只是我對(duì)其深惡而痛絕之。無論是粉料粒料，經(jīng)常性飛濺出來。而且還給黑點(diǎn)提供多了一個(gè)污染的機(jī)會(huì)。）。其一：雙螺桿設(shè)備裝置不是完全依賴于拖拽流動(dòng)，因此固態(tài)物料輸送特性相對(duì)較好；其二：雙螺桿側(cè)喂料機(jī)具有橫截面尺寸較大的排料口，因此喂料壓力相對(duì)較低，不會(huì)對(duì)上游輸送下來的熔體有太多的壓力干擾而且均勻性會(huì)對(duì)比于高壓力狀態(tài)下好。、安裝側(cè)喂料有個(gè)問題很值

46、得注意，那就是安裝對(duì)接的位置。如果側(cè)喂料對(duì)接口在第一個(gè)真空的上游方向，經(jīng)常性由于粉體未能及時(shí)被樹脂浸潤(rùn)爾出現(xiàn)“井噴”現(xiàn)象（粉末以x M/S的速度往外噴出。）；而如果安裝在真空的下游，這個(gè)時(shí)候由于喂入的粉體本身夾帶空氣，容易因?yàn)榕艢獠豁槙扯鴮?dǎo)致上游的真空壓力過大，最終出現(xiàn)“冒料”的問題。   個(gè)人的建議是：如果你要為了排氣而將對(duì)接口放在真空上游，那么對(duì)接口與真空之間一定要預(yù)留一定長(zhǎng)度的密封螺紋段和剪切段，而且該部位的熔體粘度應(yīng)當(dāng)適量的低，這樣才能盡可能的把粉末成分浸潤(rùn)而最大程度的避免“井噴”的情況出現(xiàn)；而如果你考慮到材料或者設(shè)備本身?xiàng)l件限制而不得不把對(duì)接口放到真空以后，那么你

47、應(yīng)當(dāng)盡量的減少喂料過程中帶入熔體的空氣，并且最好在真空后期用強(qiáng)輸送的SF螺紋來杜絕空氣回流，強(qiáng)制的把空氣往下游輸送，留到下一個(gè)真空部位來排氣。   至于高低粘度的液態(tài)添加劑，基本上是很少人敢用螺紋輸送方式來喂入的。這個(gè)時(shí)候側(cè)喂料螺桿和整個(gè)喂料系統(tǒng)變成了具有一定穩(wěn)定壓力的熔體泵。通過一個(gè)穩(wěn)定的（理想化）壓力向熔體內(nèi)持續(xù)定量的泵送高低粘度的液體添加劑。這個(gè)時(shí)候基本上不存在空氣問題，大多將對(duì)接部分放在真空的下游。當(dāng)然，ZSK的設(shè)備上也有推薦還采用螺桿式喂入的，沒用過，但是我不敢茍同他們的看法。進(jìn)行共混的最基本要求是：共混的各個(gè)組分必須得到充分的塑化，這樣才有可能進(jìn)行我們所期望的混

48、合工作。而聚合物的塑化需要通過外部得到足夠的能量。在同向重，能量的傳遞是通過機(jī)械傳遞和熱傳遞兩種方式來實(shí)現(xiàn)的。從表面積和體積之比來看，機(jī)器的尺寸越大，機(jī)械傳遞能力所占的比例也就越大。大型的設(shè)備，特別是產(chǎn)量大的大型設(shè)備，基本上大部分塑化能都是有機(jī)械傳遞來完成。在這一概念上來說，這個(gè)時(shí)候的塑化基本上是一個(gè)絕熱過程。  1.外部熱傳遞     一般機(jī)筒外部采用電加熱，或者通過機(jī)筒壁內(nèi)的熱傳導(dǎo)介質(zhì)加熱。當(dāng)然，W&P有一種所謂高效率的加熱器，加熱效率是普通加熱片的兩倍。這種加熱器通過電磁加熱的方式，能夠更好的對(duì)粉料，高溫聚合物進(jìn)行加熱。

49、  2.機(jī)械傳遞     更多的時(shí)候，塑化需要的能量是通過螺桿結(jié)構(gòu)，特別是嚙合塊的機(jī)械能輸入。機(jī)械能的大小不僅取決于嚙合塊的數(shù)目，還取決于塑化段的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，螺桿的轉(zhuǎn)速以及生產(chǎn)率的大小。書上在這里提出了一個(gè)量化單位【單位機(jī)械能（specific mechanical energy）】。我根據(jù)上下文的大概意思聯(lián)系起來，該單位應(yīng)該是代表“某單位質(zhì)量的混合物或者單一樹脂充分塑化所需要的能量”。不是非常的確定，希望有更了解這個(gè)東東的兄弟給補(bǔ)充一下。而且原文還指出，SME的大小不僅僅跟需要塑化的成分有關(guān)，而且還跟轉(zhuǎn)速，螺桿組合相關(guān)。至于SME與轉(zhuǎn)

50、速和組合的關(guān)系，我相信這個(gè)是很多人感興趣的話題，暫且放在后面詳細(xì)來說吧前面提到的，在雙突棱的機(jī)械中采用三突棱嚙合塊后，某些物料能夠得到很好的塑化。與等效的雙突棱嚙合塊相比，由于三突棱嚙合塊的相互作用，以及三突棱嚙合塊的能量輸入更為均勻，因此提高了能量的輸入效率（這個(gè)我有點(diǎn)不太理解。均勻輸入跟輸入效率有什么關(guān)系？）在加工結(jié)晶性聚合物的時(shí)候，三突棱嚙合塊更有效。例如：3 O7 i: n5 A" g9 a1 p; g' j    使用標(biāo)準(zhǔn)的右旋和正反流平衡的雙突棱嚙合塊，由于嚙合塊存在的漏流使得搞剪切區(qū)部分區(qū)域存在缺料（高剪切意味著高壓力，因此物料將能夠通過正反

51、流平衡的元件回流到低剪切，低壓力區(qū)）。因此在塑化同樣單位的樹脂上，雙突棱所輸入的功率大大的大于樹脂塑化實(shí)際需要的功率。而換到三突棱上，由于之前已經(jīng)闡述了三突棱的壓力梯度變化比同等組合的雙突棱要低，因此漏流的情況要比雙突棱要好。因此這個(gè)時(shí)候三突棱所輸入的功率，浪費(fèi)的情況會(huì)比三突棱要好。換而言之：在同樣的組合條件下，三突棱能夠加工的材料粘度會(huì)更寬。效率也更高。   上面是針對(duì)結(jié)晶性聚合物做出的討論。在非結(jié)晶或部分結(jié)晶的材料混合重，例如PC/ABS，這個(gè)情況是否也成立呢？據(jù)試驗(yàn)的一些經(jīng)驗(yàn)性的東西，PC/ABS在一定的剪切速率下會(huì)有一定剪切變稀的情況。但是從我們需要的PC/ABS的

52、微觀結(jié)構(gòu)來說，適當(dāng)平均的剪切比過強(qiáng)且不穩(wěn)定的剪切更能保證PC/ABS的微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。然后然后。, d, A8 j( I+ U) x8 o6 B  這么說來好像三突棱在任何方面比雙突棱都好？有時(shí)候?yàn)榱颂幚聿煌酆衔锊煌M分的混合物，需要改善螺桿組合以達(dá)到保持正常能量輸入的目的。但是很多時(shí)候，需要改動(dòng)的設(shè)備過大（當(dāng)然不排除某些老板連組合都不讓你換），這個(gè)時(shí)候改變組合就變得很不現(xiàn)實(shí)。那么這個(gè)時(shí)候節(jié)流閥就能夠起到非常大的作用。節(jié)流閥的主要作用在于改變機(jī)筒內(nèi)部物料的充滿度，從而提高機(jī)械輸入功率的作用效率，加快塑化速度?！镜悄壳皣?guó)內(nèi)的設(shè)備好像都很少有加裝這個(gè)節(jié)流閥的?；旧弦?yàn)閲?guó)內(nèi)

53、勞動(dòng)力便宜。其次稍微上點(diǎn)檔次的企業(yè)一臺(tái)設(shè)備基本配套兩套組合（國(guó)內(nèi)的螺桿價(jià)格還算是比較便宜的。不排除有少數(shù)類似KF的暴發(fā)戶，很可能W&P的設(shè)備都弄兩套組合的）】。: j! c- V/ W  H& N2 q" Q: _混合 ：前面提到了混合可分為兩個(gè)基本類型：分散混合和分配混合。分散減小聚合物組分的粒子尺寸，分配改善粒子在空間分布的均勻化。+ Y7 x4 S' C0 : b/    同向中用于混合最基本的結(jié)構(gòu)件是嚙合塊和特殊混合軸套。這里的特殊指的主要是齒形混合原件（包括了ZME和TME）。有時(shí)候還需要配合到限流環(huán)和其他的自

54、潔元件。5 % c$ |& e5 m, a* c   雖然同樣都是嚙合塊，但是用于分散混合和分配混合的嚙合塊在設(shè)計(jì)上差別是相當(dāng)?shù)拇蟮摹７峙浠旌蠂Ш蠅K的嚙合片比較窄，單位長(zhǎng)度上切割流體的效率達(dá)到最大值。但是也由于嚙合片窄，因此往往某大尺寸的聚合物粒子在受力還未達(dá)到破碎的程度時(shí)，就已經(jīng)通過了該嚙合片。也因此常常是分散與分配不可兼得（古人曰魚與熊掌不可兼得，誠(chéng)不欺我?。?。由于嚙合塊本身具有“漏流”的情況，從而剪切力和物料停留時(shí)間在擠出機(jī)內(nèi)做一定規(guī)律的分布（不同組合分布不同）。左旋轉(zhuǎn)（反向旋轉(zhuǎn)）嚙合塊可以提高“回流率”和料流的分割數(shù)目。但是單純從提高“回流率”來說，左旋轉(zhuǎn)螺

55、紋的效果是最好的 。僅僅是1/4導(dǎo)程的一個(gè)左旋螺紋就能夠制造足夠的“回流率”從而提高物料的分散和分配混合效果了。  在進(jìn)行分散混合之前，物料必須先得到分配混合，使得應(yīng)力能夠均勻滴作用在物料上（這也就是預(yù)混合的實(shí)際意義了）。分配混合完成后，采用寬螺棱厚度的嚙合塊進(jìn)行分散混合，盡可能提高作用在物料上的剪切力的作用時(shí)間。配合左旋轉(zhuǎn)元件，能夠更進(jìn)一步的提高物料受到分散和分布的作用時(shí)間。, d2 F: s9 |1 z- X由于左旋轉(zhuǎn)元件的滯留能力，上游不斷輸送的物料在左旋轉(zhuǎn)元件附近不斷的積累（這個(gè)是為了混合的需要），導(dǎo)致該部位的壓力和溫度不斷升高，會(huì)最終導(dǎo)致聚合物的降解。從混合角度考

56、慮，左旋轉(zhuǎn)元件是有益的；從聚合物加工上考慮，左旋轉(zhuǎn)提供了聚合物降解的機(jī)會(huì)和降低產(chǎn)量。因此左旋轉(zhuǎn)元件的數(shù)量和作用長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制。因此，最有效的發(fā)揮左旋轉(zhuǎn)元件的作用方法是：采用一組比較短的混合段配合左旋轉(zhuǎn)元件（1-2D），然后再進(jìn)入輸送。這樣不但能夠降低降解的危險(xiǎn)，而且能夠把由于剪切變稀的物料通過松弛后恢復(fù)彈性以便進(jìn)行下一個(gè)混合段。/ 0 z' w$ R2     如果混合成分中含有低粘度的成分，那么在原則上是不允許在混合的上游加入該成分的。基本上是在完成了初始的分散混合后（這里同時(shí)進(jìn)行了部分分配混合），再將該成分加入（典型例子：在中段加入阻燃劑BDP，潤(rùn)滑劑硅油等）

57、。        這里排幾個(gè)我比較常用的組合方式5 q4 d. n2 4 _     阻燃ABS或者PC/ABS：K45/5/48 36/36 36/36 22/22 K45/5/48 K90/5/48 22/11L      K45/5/48 36/36 36/36 22/22 K45/5/48 K90/5/48 K45/5/48L      增強(qiáng)或者增強(qiáng)阻燃： K45/5/48 K45/5/4

58、8 48/48 36/36 22/22 K45/5/48 K90/5/48 22/11L      K48/5/48 K45/5/48 48/48 36/36 22/22 K45/5/48 K60/4/36 K90/5/48      填充增強(qiáng)或填充阻燃增強(qiáng)：K45/5/48 K45/5/48L 36/36 22/22 K45/5/48 K45/5/48L 22/22 k45/5/48 k90/5/48 22/11L    6 N) W% g$ a! S4 ?! I

59、上面的組合基本是加纖后真空前的一些組合。不一定準(zhǔn)確。只是提供一個(gè)大概的排布思路。當(dāng)然各人有各人的習(xí)慣。我的基本習(xí)慣是“松-緊-松-緊”這種模式。不過特殊的時(shí)候，比如做一下對(duì)分布要求高又對(duì)分散要求嚴(yán)格（控制在非常低的范圍內(nèi)）的時(shí)候，這個(gè)模式就不太適用了。螺桿組合這東西也講究個(gè)“存乎一心”的說法。這個(gè)“一心”，就是我們要理解什么樣的組合能達(dá)到我們預(yù)期的效果或者接近我們預(yù)期的效果。這樣我們才可能根據(jù)我們需要的共混效果來改善自己的組合，從而不斷優(yōu)化。沒有任何一個(gè)組合是完美萬能的。* D5 A6 j! L- y7 l5 U$ 在混合過程中，典型的脫揮發(fā)分作用包括拋出殘留氣體、原料中的平衡水、玻璃纖維中的

60、膠黏劑、混合過程中的反應(yīng)副產(chǎn)物。通常這些成分的含量在1%-2%之間甚至有些小于1%。因此沒有必要使用脫揮發(fā)工藝中常用的分段真空裝置和分離技術(shù)（鬼子的設(shè)備真能想名目，分一分，多收你好幾萬）；只有當(dāng)揮發(fā)物的含量在10%-60%之間，才有必要采取這種方式進(jìn)行脫揮發(fā)份。前面已經(jīng)多次強(qiáng)調(diào)，脫揮發(fā)份存在的最大危險(xiǎn)是造成潛在的污染，但是權(quán)衡利弊，在采取一定防范措施的基礎(chǔ)上，脫揮發(fā)份這個(gè)操作還是必須進(jìn)行的。     W&P公司開發(fā)了一種側(cè)向排氣裝置，將碳化的冷凝物回收使其不會(huì)重新回到機(jī)筒，因而大大的減少了污染的機(jī)會(huì)。由于側(cè)向排氣，即使有污染物由于冷凝重新下落，由

61、于已經(jīng)偏離了機(jī)筒與真空設(shè)備的接口，重新進(jìn)入熔體的幾率幾乎是零。做過生產(chǎn)的人都知道，即使是非常少量的污染物，完全可能造成整批產(chǎn)品報(bào)廢。這種情況在自動(dòng)化程度越高的生產(chǎn)線上越嚴(yán)重。 ( U* y* G6 u  G3 R; T7 u( w6 y     更多的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家用的是垂直排氣的方式，一個(gè)特定的內(nèi)嵌件與機(jī)筒連接后，保留一定的外露面積。外露面積的多少基本上根據(jù)加工材料的粘度來決定。粘度越大，外露面積也就可以開越大。但是 很多時(shí)候國(guó)內(nèi)設(shè)備企業(yè)為了方便統(tǒng)一規(guī)格，采用了小外露面積的內(nèi)嵌件。同時(shí)為了配合排氣，排氣段的螺距基本比較打，多

62、為1-2D。及時(shí)如此，還是有單獨(dú)排氣嵌件無法保證排氣的。這種情況下也有采取向下輸送螺桿與排氣同時(shí)進(jìn)行的排氣輔助設(shè)備。建壓排料和造粒/成型   由同向排出的物料可以是粒狀，也可以是其他特殊的例如片、管、條或者異型材。為了獲取一定形狀的物料，加工機(jī)械就必須能夠建立起一定的壓力。擠出條狀物的壓力最小（也就是我們通常的拉線切粒），為15bar（到現(xiàn)在為止，我還不知道設(shè)備上的機(jī)頭壓力數(shù)據(jù)的采集是怎么做的。只知道設(shè)定最大值，然后壓力控制在警告范圍之內(nèi)。有做設(shè)備的兄弟麻煩把這個(gè)情況說說）；而擠出片材或者異型材的壓力要求是最高的，大概在300bar，這個(gè)時(shí)候基本上普通的同向的螺桿是無法保證

63、這樣一個(gè)高而且穩(wěn)定的壓力的建立。這種場(chǎng)合下基本采用的是齒輪泵來解決壓力和穩(wěn)定的問題。   設(shè)備末端的螺桿結(jié)構(gòu)決定了物料的流動(dòng)速度和排料壓力。如前面的分析，小螺旋角的輸送螺紋能夠提高壓力和流量。所以很多人習(xí)慣性就想到建立高壓狀態(tài)可以采用小螺距元件。但是，如前所述，同向的輸送包含了拖拽流和壓力流。因此對(duì)總產(chǎn)量來說，壓力流并不代表了所有的產(chǎn)量。在某個(gè)程度上，拖拽流的影響因素更大些。以35機(jī)為例，48/48和24/24的壓力流比較和拖拽流比較，雖然48/48的壓力流比24/24的小，但是48/48的拖拽流比24/24的要高。綜合兩個(gè)數(shù)值，實(shí)際上是48/48的流量比24/24的流量要

64、大。因此在考慮排料端的螺桿組合時(shí)，要綜合考慮兩種流量的作用。5 G  n" i4 w; Q# r# A# ' Q8 o8 Z   此外，為了提高排料壓力，在輸送上得到大力推薦的單頭螺紋在這里也經(jīng)常使用。窄螺棱能夠增大正向流動(dòng)并且?guī)缀蹩梢酝耆雎詨毫Φ挠绊?。采用這種元件能夠減小備用螺槽長(zhǎng)度和附加機(jī)筒長(zhǎng)度。% 1 4 k! N+ f# J  為了獲得均勻的熔融焓，人們?cè)诼輻U的螺頭上大動(dòng)腦筋。普通的錐形螺紋頭所獲得的均勻程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如帶混合效果的螺紋頭。   切粒部分目前我接觸過的也就龍門式和懸切式兩種。模頭切只搞過高填充的和橡膠的水冷切。詳細(xì)的，