武漢瑞鳴實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司
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螺桿擠出機(jī)在我國得到廣泛應(yīng)用,那么常規(guī)的全螺紋三段螺桿存在的問題的有哪些?和小型擠出機(jī)的小編看看。
熔融效率低、塑化混煉(染色、加填充物)不均勻
傳熱途徑:由熔融理論知,固體床熔融的熱源有兩個(gè):一是來自加熱器的外熱。一是發(fā)生在熔膜中的剪切熱。后者是主要的。如果能使固體床在其消失之前始終能以較大的面積與料筒壁相接觸,則可以獲得較大的熔融效率。
固體床變窄,傳熱面積減少,熔融效率低, 擠出量不高:在常規(guī)三段螺桿中,熔融段同時(shí)有固體床和熔池同居一個(gè)螺槽中,熔池不斷增寬,固體床逐漸變窄,從而減少了固體床與料筒壁的接觸面積,減少了料筒壁直接傳給固體床的熱量,降低了熔融效率,致使擠出量不高。
固體床易破碎,固體碎片傳熱慢,剪切力小,不易熔融:固體床易破碎 在常規(guī)三段螺桿中,當(dāng)固體床寬度減少至它的初始寬度的10%時(shí)。其物理性質(zhì)極不穩(wěn)定,由于某種原因,固體床出現(xiàn)縫隙,熔體不斷擠入其內(nèi),當(dāng)外力(由于工作條件變化及聚合物物理狀態(tài)改變而形成的張力)超過了固體床的抗張強(qiáng)度時(shí),固體床便解體,形成固體碎片;固體碎片被融體所包圍,不能直接獲得外部熱量,傳熱慢 固體碎片混到已熔的塑料中,為熔體所包圍,形成內(nèi)部是壓實(shí)的固體而外部是熔體的狀態(tài)。固體碎片不能直接與料筒壁接觸而獲得外部加熱器的熱量,只能從包圍它們的熔體中獲得熱量。由于熔融聚合物傳熱性能很差,完全將這些碎片熔融將是很困難的,也是很慢的;漂浮在熔體中的固體碎片受的剪切力很小,很難從剪切獲得熱量 有資料報(bào)道,自螺槽底部向上算起的螺槽深度的三分之二處,剪切速率幾乎為零。且固體碎片被融體所包圍,成漂浮狀態(tài),基本上沒有剪切發(fā)生。
部分物料得不到熔融,另一部分物料則過熱,導(dǎo)致溫度、塑化極不均勻。
綜合上述因素,使固體床不能熔融。相反,已熔的物料由于與料筒壁相接觸,仍能從料筒壁和熔膜中的剪切獲得熱量,使溫度繼續(xù)升高。這樣一來,就形成一部分物料得不到熔融,另一部分物料則過熱,導(dǎo)致溫度、塑化極不均勻。
壓力波動(dòng)、溫度波動(dòng)和產(chǎn)量波動(dòng)大。
一般認(rèn)為,這些波動(dòng)有三種形式:一種是較高頻率的波動(dòng),與螺桿的回轉(zhuǎn)頻率一致,它是由螺桿的旋轉(zhuǎn)引起的,特別容易發(fā)生在固體輸送過程中;第二種是低頻波動(dòng),它是由于熔融過程的不穩(wěn)定性(可能是由于固體床周期性地解體)所引起的;第三種波動(dòng)頻率就更低了,其周期可以是幾分鐘或幾小時(shí),它是由溫控系統(tǒng)的穩(wěn)定性差或環(huán)境因素的變化 (如電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定)所引起的。這些波動(dòng)中以一、二種影響就大,而這又與螺桿設(shè)計(jì)有關(guān)。常規(guī)全螺紋螺桿由于其固有的問題而不可能減少和解決這些波動(dòng),這就影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。
加工物料適應(yīng)性差:常規(guī)全螺紋三段螺桿往往不能很好適應(yīng)一些特殊塑料的加工或進(jìn)行混煉、著色等工藝過程。