雙螺桿擠出機
嚙合同向雙螺桿擠出機廣泛應(yīng)用于不同塑料、塑料和橡膠的共混改性，以及各種添加劑與塑料、玻璃纖維、碳纖維增強塑料等的共混改性。是聚合物改性連續(xù)混煉設(shè)備的首選。同向雙螺桿擠出機是雙螺桿擠出機的主要類型之一。
同向雙螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)特點
組合螺桿
同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機最顯著的特點是螺桿和機筒都采用“積木式”設(shè)計。螺桿由套在芯軸上的幾個元件組成，如螺紋元件、捏合塊、齒形混合盤、擋圈等。機筒也由不同的機筒部分組成(全封閉，帶排氣口和進料口)。根據(jù)所要制備的混合物的具體材料、配方和性能要求，通過科學(xué)組合，將不同類型和數(shù)量的螺桿元件和筒體元件按一定順序組合，從而高效完成設(shè)定的混合任務(wù)。通過改變螺桿和機筒的組合順序，可以達(dá)到不同材料和配方的最佳使用效果，達(dá)到一機多用的目的。此外，構(gòu)造塊設(shè)計的另一個優(yōu)點是磨損的螺紋元件和筒形元件可以局部更換，從而避免了整個螺桿或筒的報廢，并大大降低了維護成本。
組合機筒
桶的模塊化設(shè)計可以通過法蘭或拉桿連接，通常小型計算機通過拉桿連接。槍管通常嵌有雙金屬襯套，以提高槍管內(nèi)表面的耐磨性。為了實現(xiàn)精確的溫度歷史，每個桶都有自己的加熱/冷卻設(shè)計，從而實現(xiàn)冷卻和加熱功能的最佳組合。
擠出過程分析
通過組合各種螺紋元件，所有同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機都具有進料、熔融、混合、排氣、保壓和輸送的功能，實現(xiàn)物料輸送、塑化、剪切、排氣、保壓和擠出等多種工藝過程。
同向雙螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)和功能與單螺桿擠出機相似，但工作原理有很大差異。
主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1)強制運輸。嚙合同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿，兩個螺桿在嚙合位置向相反的方向移動，一個螺桿將材料拉入嚙合間隙，而另一個螺桿將材料推出間隙，導(dǎo)致材料從一個螺桿槽轉(zhuǎn)移到另一個螺桿槽，并且材料沿著螺桿以“”形狀被強制輸送到機頭。
2)均質(zhì)和混合。同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合位置有一個小間隙，螺桿筋和螺旋槽的速度方向相反，所以嚙合區(qū)域的剪切速度高，剪切力大，混合效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于單螺桿擠出機和反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機。
3) 自潔性。在同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機中，由于嚙合區(qū)的螺桿筋和螺桿槽的速度方向相反，所以相對速度較高。 因此，它具有非常高的剪切速度，可以刮掉任何附著在螺桿上的堆積材料，并且具有非常好的自清潔效果，因此材料的停留時間非常短，不容易發(fā)生局部降解。
4) 材料的塑化。螺桿間隙對材料的塑化質(zhì)量有很大影響。間隙越小，剪切力越大，但是通過的材料量減少；間隙越大，材料量越大，但剪切力會減小。
5)材料壓縮。同向雙螺桿擠出機壓縮物料的方法很多，綜合效果好。
6)加料方法。同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機要求均勻定量加料，采用計量饑餓加料方式。
7)排氣。由于是饑餓進料，可以采用大導(dǎo)程的螺旋輸送元件，使螺旋槽處于未填充狀態(tài)，處于零壓力狀態(tài)，從而可以設(shè)置排氣段。
雙螺桿擠出機的應(yīng)用
雙螺桿擠出機根據(jù)兩個螺桿旋轉(zhuǎn)方向的不同，可以分為同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿和反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿。
嚙合同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機廣泛應(yīng)用于基體樹脂的物理化學(xué)改性，如填充、增強、增韌、反應(yīng)擠出等。
應(yīng)選擇同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機，主要通過分散和混合各種原料進行混合，同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿的速度矢量彼此相反。因此，同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿相比，同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿的剪切效果要大得多，不適合Pvc混合成型。
粉末碳酸鈣、滑石粉和二氧化鈦常用于塑料的共混和填充，一般填充量為30%~60%，填充母料可達(dá)80%。由于粉末填料中含有大量的空氣，在螺桿的捏合區(qū)混合時，空氣會被分離，導(dǎo)致物料反向流入螺桿槽，影響粉末的正向輸送，最終減少擠出量。
雙螺桿擠出機的應(yīng)用實例：玻璃纖維增強、燃料阻隔造粒(如PA6、PA66、聚酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚碳酸酯增強阻燃劑等)。)；用高填料(如填充有75%碳酸鈣的聚乙烯和聚丙烯)造粒。)；熱敏材料(如聚氯乙烯和交聯(lián)聚乙烯電纜材料)的造粒；濃縮母料(如用50%調(diào)色劑填充)；抗靜電母料、合金、著色、低填充共混造粒；電纜材料(如護套材料和絕緣材料)的造粒；交聯(lián)聚乙烯管材的造粒(如熱水交聯(lián)母料)；熱固性塑料(如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和粉末涂料)的混合和擠出；熱熔膠和聚氨酯反應(yīng)擠出造粒(如EVA熱熔膠和聚氨酯)；k樹脂、SBS脫揮發(fā)分造粒等。
優(yōu)點和缺點
由于雙螺桿擠出機結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工的復(fù)雜性，理論發(fā)展并不完善。然而，同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機的組合設(shè)計可以排列和組合具有各種幾何形狀的螺桿元件和機筒元件。根據(jù)經(jīng)驗-理論-實踐-試驗，可以根據(jù)不同的混合要求，對設(shè)計進行優(yōu)化，以滿足不同工藝配方的需要，使同向雙螺桿擠出機具有較強的適應(yīng)性。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1)混合性能：由于兩個螺桿相互嚙合，各種螺紋元件，如反螺紋元件、嚙合盤元件、齒盤元件等。可以根據(jù)需要添加以精確調(diào)節(jié)剪切/混合，從而可以有效地控制混合強度和混合質(zhì)量(無論是分散混合還是分散混合)。這超出了單螺桿擠出機的能力范圍。
2) 加工的靈活性：同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機通常采用計量饑餓進料，產(chǎn)量取決于進料量，與螺桿轉(zhuǎn)速無關(guān)，是一個獨立的可控變量，因此可以在一臺機器上靈活處理熔融、混合、排氣、反應(yīng)等各種加工功能。
3)工藝參數(shù)的可控性：同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機停留時間分布窄，對流傳熱好，溫度曲線控制精確，可以獲得更好的擠出剪切-時間-溫度歷程，在更大范圍內(nèi)輸入機械能，從而獲得更好的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。
4)工藝生產(chǎn)效率高：螺桿正位移可以處理更多的原料和混合配方，停機時間短。
5)更高的經(jīng)濟性：由于高的工藝靈活性和生產(chǎn)率，可以生產(chǎn)更廣泛的最終產(chǎn)品，并且可以提供高度一致的產(chǎn)品質(zhì)量，并且可以通過調(diào)節(jié)螺桿速度來補償螺桿磨損。
結(jié)束語
雙螺桿擠出機可以從不同的角度進行分類，根據(jù)螺桿是否嚙合以及它們的轉(zhuǎn)數(shù)的異同進行分類，以及國際著名制造商相應(yīng)的不同輸送機構(gòu)是雙螺桿擠出機和單螺桿擠出機的主要區(qū)別之一。
雙螺桿擠出機種類繁多，因為它們可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進行分類，而且它們的工作特性也大不相同。毫無疑問，同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者受到廣大用戶的青睞，尤其是大驅(qū)動功率、高螺桿轉(zhuǎn)速和超高扭矩擠出。
更新時間：2024-01-05
