同向雙螺桿強(qiáng)化混煉元件

1、 同向雙螺桿強(qiáng)化混煉的元件 六棱柱元件 六棱柱元件是同向雙螺桿擠出機(jī)中的一種新型混煉元件。六棱柱元件可以是中性的或者可以采用微小的反向螺旋角,螺桿可以由傳統(tǒng)的全嚙合正向或者反向螺紋輸送元件與六棱柱元件組合,六棱柱元件配對時(shí)可以是棱對棱安裝(非嚙合)或者是棱對邊安裝(嚙合) 六棱柱元件均勻的橫截面形狀為物料的流動(dòng)提供了均勻的剪切和熱歷程;六棱柱元件與機(jī)筒內(nèi)壁之間相對大的均勻間隙提供了相對低的剪切速率;物料在六棱柱元件中經(jīng)歷周期性的分割與合并,產(chǎn)生了強(qiáng)烈混合。 由于具有以上特點(diǎn),六棱柱元件適用于玻璃纖維增強(qiáng)塑料的混煉。 齒形盤元件 有的同向雙螺桿擠出機(jī)中使用了一種被稱為齒形盤的元件 。齒形盤可以垂

2、直于螺桿軸線,也可以與軸線成一角度;盤上的齒可以是直齒,即與盤的軸線平行,也可以是斜齒,即與盤的軸線成一角度。 齒形元件的開發(fā)是為了在物料承受低剪切強(qiáng)度的條件下實(shí)現(xiàn)分布混合,同時(shí)在螺桿的配置上可以大大減少螺桿軸向長度。它是一種很好的混合元件,在非嚙合區(qū),齒可以進(jìn)行分流,增加界面,有利于分布混合;在嚙合區(qū),由于一根螺桿上的齒形元件的齒伸入到另一根螺桿的齒形元件兩排齒之間,因而可將由齒間流出的料流在垂直方向切割,根據(jù)混合理論,這非常有利于分布混合。如果齒形元件的齒為直齒,則物料通過齒形元件主要靠壓力差,故要在其上游形成一定壓力;如果齒形元件為斜齒,且與正向螺紋元件的螺旋方向相同,則有一定的拖曳作用

3、,消耗較小的壓力能。 齒形元件與常規(guī)螺紋元件可以以不同的組合方式排列,即在兩段常規(guī)螺紋元件間排入一段長的齒形元件,將這種排列方式稱為長整型:或?qū)⒊Ｒ?guī)螺紋元件與齒形元件間歇排列,將這種排列方式稱為交錯(cuò)型。 非嚙合多過程元件 該混煉元件由兩個(gè)不同形狀的元件組成。兩元件的螺紋頭數(shù)均為2頭，其中一個(gè)元件的螺紋為右旋，螺棱上開有左旋螺旋槽；另一個(gè)元件的螺紋為左旋，螺棱上開有右旋螺旋槽。從端面看，螺旋槽均為3頭，且與螺桿根徑相切，其作用是形成局部循環(huán)流動(dòng)以增強(qiáng)混合。為了滿足同向旋轉(zhuǎn)的要求，這兩個(gè)元件必須是非嚙合，其螺棱高度為常規(guī)螺紋元件的一半。 對非嚙合多過程元件進(jìn)行研究的結(jié)果表明：該元件的輸送能力差，物

4、料停留時(shí)間長；剪切略低于非嚙合螺紋元件，但回流系數(shù)比后者高；螺棱上開有螺旋槽，物料在每段槽的周圍存在局部的循環(huán)流動(dòng)，同時(shí)物料會(huì)經(jīng)歷多次的分流、合并，因此元件分布混合能力較好。 TKD元件TKD(Twist Kneading Disk)元件，是日本制鋼所研發(fā)的一種新型混煉元件，它結(jié)合了常規(guī)捏合盤元件和轉(zhuǎn)子元件的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)低溫、低能耗混合。TKD元件是一種混合性能優(yōu)異的螺桿混煉元件，其特性如下：(1)元件包括多個(gè)盤，每個(gè)盤體的前表面?zhèn)鹊捻旤c(diǎn)與后表面?zhèn)鹊捻旤c(diǎn)之間具有一定的螺旋角，同時(shí)各個(gè)盤體也以一定的錯(cuò)列角排布；(2)盤的頂尖可以提供充分的壓縮和剪切；(3)錯(cuò)列盤頂尖之間的間隙可使物料通過，從而實(shí)

5、現(xiàn)分布混合；(4)轉(zhuǎn)子頂尖具有很好的碾磨作用，促進(jìn)物料分散，同時(shí)可以排除物料中的氣體；(5)不連續(xù)的轉(zhuǎn)子頂尖有利于更好的分布混合和更高的產(chǎn)量；(6)隨著螺旋角、盤體厚度和錯(cuò)列角的增大，元件的分散和分布混合能力增強(qiáng)。 與常規(guī)捏合盤元件相比，TKD元件在盤體尖部處不會(huì)產(chǎn)生較大的壓力，剪切速率分布比常規(guī)捏合盤元件均勻得多，能夠避免產(chǎn)生局部高剪切區(qū)，并減少物料的局部溫升，同時(shí)可降低能耗。據(jù)報(bào)道，TKD元件的能量消耗和溫升比傳統(tǒng)捏合塊降低大約10%，從而為使擠出過程高速高效化提供了可能；相對于常規(guī)捏合盤元件而言，物料在TKD元件的流道中經(jīng)歷的分流、合并的次數(shù)較多，同時(shí)TKD元件軸向混合效果要好得多。 V

6、CMT元件 VCMT(Various Clearance Mixing Technology)轉(zhuǎn)子元件，是日本神戶鋼鐵公司開發(fā)出的一種新型螺桿元件，它結(jié)合了捏合盤元件和轉(zhuǎn)子元件的特性，繼承了捏合盤的分散混合能力和轉(zhuǎn)子元件的分布混合能力。 VCMT轉(zhuǎn)子元件有2個(gè)連續(xù)的翼，沿著軸向和旋轉(zhuǎn)方向，轉(zhuǎn)子尖部和機(jī)筒內(nèi)壁之間的間隙(TC)由大到小交替變化。元件的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：尖部與機(jī)筒內(nèi)壁之間間隙的大??；每一部分有若干分區(qū)；混合翼對于軸向不同的扭轉(zhuǎn)角度。 尖部與機(jī)筒間隙較大，使得大量物料容易通過TC，促進(jìn)了物料塑化，同時(shí)提供了更為均勻的剪切應(yīng)力；而且能避免產(chǎn)生局部熱量，從而保證了較低的混合溫度。另一方面，轉(zhuǎn)子尖部與機(jī)筒內(nèi)壁間隙較小，導(dǎo)致黏附于機(jī)筒內(nèi)壁的物料被刮擦下來，促進(jìn)了熱量傳遞，阻止了物料累積，同時(shí)也產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力。兩翼轉(zhuǎn)子構(gòu)型使VCMT元件的輸送能力突出。VCMT轉(zhuǎn)子元件能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高轉(zhuǎn)矩、低溫?cái)D出，適應(yīng)了雙螺桿擠出機(jī)高速、高效、低能耗的發(fā)展要求。 駝峰元件 駝峰元件，其因軸向輪廓像駝峰而得名，兩駝峰元件之間的間隙在軸向一致。駝峰元件螺棱寬度介于相對運(yùn)動(dòng)原理導(dǎo)出的單頭螺紋和雙頭螺紋之間，一個(gè)駝峰元件的螺棱會(huì)掃掠與之配對的另一駝峰元件的螺槽，因此具有自清潔性。 研究表明，駝峰元件的高剪切區(qū)少，其螺棱和機(jī)