塑料造粒機(jī)(雙螺桿)工作原理及應(yīng)用
雙螺桿擠出造粒機(jī)工作原理
一、機(jī)組各參數(shù)的內(nèi)在聯(lián)系和最佳平衡。
a、參數(shù)有:主機(jī)轉(zhuǎn)速、主機(jī)電流、喂料轉(zhuǎn)速、切粒轉(zhuǎn)速、熔體壓力、熔體溫度、區(qū)段溫度等等
b、主機(jī)轉(zhuǎn)速和電流沒有直接關(guān)系,但轉(zhuǎn)速越高,電損相應(yīng)會(huì)節(jié)約些。
c、喂料一般采用半饑餓喂料,所以喂料大小直接關(guān)系擠出生產(chǎn)產(chǎn)能。
d、熔體溫度基本就是物料的實(shí)際溫度;區(qū)段溫度與實(shí)際物料溫度有差距,一般差5~20度。這是因?yàn)闇y(cè)溫探頭與物料接觸與否而帶來的差別。
e、主機(jī)轉(zhuǎn)速、喂料轉(zhuǎn)速和區(qū)段溫度設(shè)定的最佳匹配和平衡,以最大限度發(fā)揮擠出效能,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量高、產(chǎn)量高的產(chǎn)品來。(同時(shí)考慮螺桿元件組合).
二、小機(jī)型與大機(jī)型的區(qū)別。
小機(jī)型螺桿直徑小,螺桿與筒體內(nèi)壁容腔小,傳熱和散熱效能高,物料分散也好。這就是為什么實(shí)驗(yàn)室能做出非常好的產(chǎn)品來,而同等放大到大機(jī)型機(jī)組就實(shí)現(xiàn)不了。
三物料本身性能和工藝特性與雙螺桿擠出實(shí)現(xiàn)之內(nèi)在聯(lián)系。
a、塑料改性千變?nèi)f化:橡塑共混、塑料合金、填充改性、增韌改性、玻纖增強(qiáng)、反應(yīng)擠出等等。
b、工藝特性:是實(shí)現(xiàn)幾種原材料簡(jiǎn)單的物理熔融共混還是物理反應(yīng)擠出?是將原材料預(yù)混好一起喂料還是分開分段喂料?
c、根據(jù)物料性能和工藝特性來設(shè)計(jì)出合理的螺桿元件組合和參數(shù)設(shè)定。
四積木式螺桿元件的有機(jī)排列組合,實(shí)現(xiàn)物料物理化學(xué)反應(yīng)之特殊效能。
a、元件有:輸送塊、捏合塊、齒盤、反旋元件、密煉轉(zhuǎn)子、三菱等等
b、根據(jù)不同的物料特性,須選擇不同螺桿組合以實(shí)現(xiàn)其最佳效果。如1:EPDM/PP-TPV就要選擇捏合塊多,含有反旋、齒盤等元件組合起來的高剪切構(gòu)型,以實(shí)現(xiàn)EPDM的硫化、剪切成微粒充分均勻分散于PP相中而成的一種微觀海島型結(jié)構(gòu)的特殊高分子合金材料TPV;如2:SBS增韌HIPS就要選擇捏合塊少,不含反旋、齒盤等元件組合起來的弱剪切構(gòu)型,以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的物理熔融共混,SBS橡膠相增韌,同時(shí)避免組分的降解
五、從擠出條或造粒的粒子可以直觀判別物料共混擠出質(zhì)量。
料條或粒子光滑、色澤均勻可以直觀表征出擠出產(chǎn)品的質(zhì)量,粒子韌勁也能多少反映出增韌效果或動(dòng)態(tài)硫化產(chǎn)品中的橡膠硫化程度。
六、拋物線區(qū)段溫度設(shè)計(jì)+機(jī)頭溫度特殊化設(shè)計(jì),控制物料熔融反應(yīng)進(jìn)程。
雙螺桿擠出機(jī)一般是由7至12節(jié)筒體組成,每節(jié)筒體都有獨(dú)立的溫控系統(tǒng)。溫度設(shè)定兩端低,中間高;機(jī)頭視冷卻和切粒狀態(tài),盡量實(shí)現(xiàn)低溫?cái)D出以取得好的擠出表觀。
雙螺桿造粒機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
七、優(yōu)點(diǎn)
1、直觀了解易損件的磨損情況。由于打開方便,所以能隨時(shí)發(fā)現(xiàn)螺紋元件、機(jī)筒內(nèi)襯套的磨損程度,從而進(jìn)行有效的維修或更換。不至于在擠出產(chǎn)品出現(xiàn)問題時(shí)才發(fā)現(xiàn),造成不必要的浪費(fèi)。
2、降低生產(chǎn)成本。制造母粒時(shí),經(jīng)常需要更換顏色,如果有必要更換產(chǎn)品,在數(shù)分鐘時(shí)間內(nèi)打開開啟式的加工區(qū)域,另外還可通過觀察整個(gè)螺桿上的熔體剖面來對(duì)混合過程進(jìn)行分析。目前普通的雙螺桿擠出機(jī)在更換顏色時(shí),需要用大量的清機(jī)料進(jìn)行清機(jī),既費(fèi)時(shí)、費(fèi)電,又浪費(fèi)原材料。而剖分式雙螺桿擠出機(jī)則可解決這個(gè)問題,更換顏色時(shí),只要幾分鐘時(shí)間就可快速打開機(jī)筒,進(jìn)行人工清洗,這樣就可不用或少用清洗料,節(jié)約了成本。
3、提高勞動(dòng)效率。在設(shè)備維修時(shí),普通的雙螺桿擠出機(jī)經(jīng)常要先把加熱、冷卻系統(tǒng)拆下,然后再整體抽出螺桿。而剖分式雙螺桿則不用,只要松開幾個(gè)螺栓,轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪箱手柄裝置抬起上半部分機(jī)筒即可打開整個(gè)機(jī)筒,然后進(jìn)行維修。這樣既縮短了維修時(shí)間,也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
4、高扭矩、高轉(zhuǎn)速。目前,世界上雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是向高扭矩、高轉(zhuǎn)速、低能耗方向發(fā)展,高轉(zhuǎn)速帶來的效果即是高生產(chǎn)率。剖分式雙螺桿擠出機(jī)即屬于這個(gè)范疇,它的轉(zhuǎn)速可達(dá)加500轉(zhuǎn)/分鐘。所以在加工高粘度、熱敏性物料方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
5、應(yīng)用范圍廣泛,可適用于多種物料的加工
6、具有普通的雙螺桿擠出機(jī)所具有的其它優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量、 高質(zhì)量、高效率。
八、應(yīng)用舉例
1、玻纖增強(qiáng)、阻燃料造粒(如:PA6、PA66、PET、PBT、PP、PC增強(qiáng)阻燃等)
2、高填充料造粒(如: PE、 PP填充 75%CaCO。)
3、熱敏性物料造粒(如:PVC、XLPE電纜料)
4、濃色母粒(如:填充50%色粉)
5、防靜電母粒、合金、著色、低填充共混造粒
6、電纜料造粒(如:護(hù)套料、絕緣料)
7、XLPE管材料造粒(如:用于熱水交聯(lián)的母粒)
8、熱固性塑料混煉擠出(如:酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、粉末涂料)
9、熱熔膠、PU反應(yīng)擠出造粒(如:EVA熱熔膠、聚氨脂)
10、K樹脂、SBS脫揮造粒
2、積木式螺桿和機(jī)筒。剖分式雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)的螺桿、機(jī)筒均采用先進(jìn)的“積木式”設(shè)計(jì),螺桿由套裝在芯軸上的各種形式的螺塊組合而成,筒體內(nèi)的內(nèi)襯套根據(jù)螺塊的不同可以調(diào)整,從而根據(jù)物料品種等工藝要求靈活組合出理想的螺紋元件結(jié)構(gòu)形式,實(shí)現(xiàn) 物料的輸送、塑化、細(xì)化、剪切、排氣、建壓以及擠出等各種工藝過程,從而較好地解決了一般難以兼顧的所謂螺桿通用性與專用性的矛盾,達(dá)到一機(jī)多用、一機(jī)多能的目的?!胺e木式”設(shè)計(jì)的 另一優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于發(fā)生了磨損的螺桿和筒體元件可進(jìn)行局部更換, 避免了整個(gè)螺桿或筒體的報(bào)廢,大大降低了維修成本。
造粒廠的造粒機(jī)是一種可將物料制造成特定形狀的成型機(jī)械。廣泛應(yīng)用于化工、石化、制藥、食品、建材、礦冶、環(huán)保、印染、陶瓷、橡膠、塑料等領(lǐng)域。根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理分為CF型回轉(zhuǎn)帶式冷凝造粒機(jī)、平形雙螺桿擠出機(jī)、轉(zhuǎn)鼓干燥制片機(jī)、對(duì)輥干法造粒機(jī)(簡(jiǎn)稱對(duì)輥造粒機(jī))對(duì)齒造粒機(jī)、盤式真空冷凝造粒機(jī)等。
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