有關(guān)塑料擠出機(jī)的那些事

本文為擠出機(jī)及螺桿知識(shí)大雜燴，從擠出機(jī)參數(shù)、螺桿功能、螺紋元件、擠出工藝溫度、擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速等幾個(gè)方面展開介紹。

一、擠出機(jī)銘牌

認(rèn)識(shí)擠出機(jī)代號(hào)及規(guī)格參數(shù)很重要，例如：SHJM-Z40×25×800擠出機(jī)，代表什么含義呢？

表示：螺桿直徑為40mm，長(zhǎng)徑比為25，牽引輥筒長(zhǎng)為800mm的雙螺桿混合塑料擠出改塑薄膜機(jī)。

銘牌含義

1、“SH”是類別代號(hào)，指雙螺桿混合型（也有寫：SHSJ，SJ指塑料擠出機(jī)）；

2、“J”是組別代號(hào)，指擠出機(jī)；

3、“M”指品種代號(hào)，指吹塑薄膜機(jī)；

4、“Z”指輔助代號(hào)，指主要機(jī)組，另如是“F”指輔助機(jī)；

5、“40×25×800”指規(guī)格參數(shù)，指螺桿直徑為40mm，長(zhǎng)徑比為25：1，牽引輥筒長(zhǎng)為800mm；

6、最后一位為廠商識(shí)別序號(hào)，一般不出現(xiàn)，被省略。

二、擠出機(jī)參數(shù)

擠出機(jī)及螺桿的性能的表征參數(shù)有很多，最為常見的幾個(gè)指標(biāo)如下：

1、“D”為螺桿的直徑，衡量擠出機(jī)產(chǎn)量大小的一個(gè)重要參數(shù)；

2、“L/D”，指螺桿長(zhǎng)度與螺桿直徑的比例，直接影響到塑化度，是衡量用途的標(biāo)志，一般塑料改性加工，用30-60左右，常用 35:1、40：1或44：1；

3、“H”，螺槽深度，指其容料空間之大??；

4、“e”螺棱厚度，工藝上體現(xiàn)在剪切之大??；

5、“6”螺桿與機(jī)筒之間隙，擠出機(jī)質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，一般在0.3-2mm，越過(guò)5mm擠出機(jī)是警介線；

6、“N”主機(jī)轉(zhuǎn)速，指其最高值，指一個(gè)加工調(diào)整范圍，極大影響產(chǎn)量及中高低速之劃分；

7、“P”，電機(jī)功率及加熱功率。

三、螺桿分段與功能

螺桿一般分：輸送段、熔融段、混煉段、排氣段、均化段5個(gè)段，具體功能作用如下：

1、輸送段：輸送物料，防止溢料；

2、熔融段：此段通過(guò)熱傳遞和摩擦剪切，使物料充分熔融和均化；

3、混煉段：使物料組分尺寸進(jìn)一步細(xì)化與均勻，形成理想的結(jié)構(gòu)，具分布性與分散性混合功能；

4、排氣段：排出水汽、低分子量物質(zhì)等雜質(zhì)；

5、均化（計(jì)量）段：輸送和增壓，建立一定壓力，使模口處物料有一定的致密度，同時(shí)進(jìn)一步混合，最終達(dá)到順利擠出造粒的目的；

分布與分散混合之別

分布混合，使熔體分割與重組，使各組分空間分布均勻，主要通過(guò)分離，拉伸、扭曲、流體活動(dòng)重新取向等應(yīng)力作用下置換流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。

分散混合，使組分破碎成微?；蚴共幌嗳莸膬山M分分散相尺寸達(dá)至要求范圍，主靠剪切壓力和接伸應(yīng)力實(shí)現(xiàn)。

四、螺紋元件

為了實(shí)現(xiàn)螺桿的各段功能，需要使用不同的螺紋元件，進(jìn)行功能性組合，常用的螺紋元件為 2 大類。

輸送元件，螺紋式：表示方法，如“56/56”輸送塊，前一個(gè)”56”指導(dǎo)程為56 MM，后一個(gè) ”56” 指長(zhǎng)度為56 MM。

一般隨著螺紋塊導(dǎo)程的增加，螺桿擠出量增加，物料停留時(shí)間減少，混合效果降低。常說(shuō)的大導(dǎo)程，是指螺距為1.5D~2D的螺紋塊，小導(dǎo)程，指螺距為0.4D左右的螺紋塊，介于二者之間為中導(dǎo)程螺紋元件。

其使用規(guī)律

1、大導(dǎo)程螺紋，以輸送為主，利于提高產(chǎn)量，如熱敏性聚合物，縮短物料停留時(shí)間，減少降解可以使用。

還可以在機(jī)臺(tái)排氣處，選用（也有選用淺槽）大導(dǎo)程螺紋元件，增大表面積，利于排氣、揮發(fā)等。

2、中導(dǎo)程螺紋，以混合為主，具不同的工作段逐漸縮小的組合，用于輸送和增壓。

3、小導(dǎo)程螺紋，為一般是組合上逐漸減小，用于輸送段和均化計(jì)量段，起到增壓，提高熔融，以及提高混合程度及擠出穩(wěn)定。

混煉元件，包括兩大類：“K”系列與“M”系列（齒狀）

“K”系列：表示法，如 K45/5/56”，屬于剪切塊，帶“Ｋ”指片狀剪切塊，“４５” 指片拼成的角度，“５” 指共有５片，“56”指長(zhǎng)度為56 MM，螺棱寬度為56/5 =11.2 mm ）。

螺紋元件參數(shù)要點(diǎn)

1、方向：有正向和反向之分。反向，對(duì)物料的輸送有阻礙作用，起到延長(zhǎng)時(shí)間，提高填充增大壓力，大大提高混煉效果的作用。

2、角度：一般有30°、45 °、60 °、90 °之分，其作用與效果：

Ⅰ 正向時(shí)，增大交錯(cuò)角，將降低輸送能力，延長(zhǎng)停留時(shí)間，提高混煉效果，但越易漏流。

Ⅱ 反向時(shí)，增大角度，將減少聚合物之有效限制，但越易漏流。

3、螺棱寬度：一般有7 mm、11 mm、11.2 mm、14 mm、 19 mm等等，這是衡量剪切大小和混合大小的一個(gè)最重要參數(shù)之一。

寬度越大剪切越大混合越??；寬度越小剪切越小混合越大。

4、頭數(shù)：一般單頭、雙頭、三頭等類型。

Ⅰ 正向時(shí)，頭數(shù)越少，擠出輸送能力越大，扭矩越大，混合特性也越優(yōu)，但剪切作用越少。

Ⅱ 反向時(shí)，頭數(shù)越少，擠出輸送能力越小，混合特性越優(yōu)。

“M”系列：齒形狀，主要起到攪亂料流，能使物料加速均化。齒越多混合越強(qiáng)。但使用時(shí)需注意，高剪切的破壞性。

五、各段溫度設(shè)定

1、輸送段溫度

不宜太高，影響物料在此段輸送和受剪切的。也不宜太低，螺桿受力過(guò)大或卡死。一般略接近熔融，按梯度排列。

2、熔融段溫度

①、玻纖系，溫度太低，樹脂半融，到后段玻纖包覆性差；溫度太高，樹脂流動(dòng)提高，混煉與剪切作用變小，甚至出現(xiàn)高溫降解，其設(shè)定原則：扣除螺桿剪切輸入的熱量，略高于基料熔點(diǎn)范圍內(nèi)。

②、填充系，（提供強(qiáng)剪切使填充物，充分分散），熔融段高出基料熔點(diǎn)10~20℃（盡量提高），使物料充分熔融均勻分布。

③、阻燃系，(保護(hù)好阻燃劑)，其溫度要偏低，特別是白色材料，盡可能降低。

④、玻纖增強(qiáng)阻燃系，設(shè)定溫度介于前面兩者間，以物料基本熔點(diǎn)為依據(jù)。

⑤、合金系，以兩組熔融溫度為依據(jù)，同時(shí)考慮組分比例及組分之熱敏性等，適當(dāng)調(diào)整溫度。

3、混煉段溫度

a、玻纖系，溫度太低，物料流動(dòng)性能差，粘度大，摩擦變大，生熱高，會(huì)出現(xiàn)局都過(guò)熱；溫度太高，樹脂降解，剪切度小玻纖分散變差，其設(shè)定原則：略高于基料熔點(diǎn)范圍內(nèi)。

b、填充系，（提供強(qiáng)剪切使填充物，充分分散），混煉段高出基料熔點(diǎn)10~20℃（盡量提高），使物料充分熔融均勻分布，保證混合體是流體狀態(tài)。

c、阻燃系， (保護(hù)好阻燃劑)共混溫度在偏低，特別是白色材料，盡可能降低。

d、玻纖增強(qiáng)阻燃系，溫度設(shè)定以物料基本熔融為依據(jù)，保護(hù)好阻燃劑。

e、合系化，以組分的熔融溫度為依據(jù)，同時(shí)考慮組分比例及組分熱敏性而調(diào)整。

4、均化（料量）段溫度

以適當(dāng)降低溫度，但模頭高溫利于排料。應(yīng)在熔融段溫度基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低溫度。

六、轉(zhuǎn)速問(wèn)題

轉(zhuǎn)速越高，剪切越大，分散相尺寸越細(xì)，但轉(zhuǎn)速過(guò)大，摩擦大易引起熱降解，同時(shí)停留時(shí)間變短，混合不均。轉(zhuǎn)速越低，剪切越小，分散不均勻，同時(shí)停留時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)易分解聚合物不利。

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