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打包带设备螺杆的职能及影响螺杆熔融区长

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打包带设备螺杆的职能及影响螺杆熔融区长
浏览:次|来源:打包带设备 |作者:打包带设备 |发布日期:2015-07-10

  1. 打包带设备螺杆的职能

  打包带设备螺杆在挤出过程中由于温度的作用,把塑料塑化压实,并排除多余气体。根据塑料在打包带生产设备中物态变化、流动情况和螺杆的基本职能大致分为三段:加料段、压缩段和熔融段。

  (1) 打包带设备螺杆加料段

  加料段又称预热段,其主要职能是对塑料进行压实和输送。此段螺杆表面光滑,颗粒状塑料从料斗进入机筒螺杆后,开始被预热加温。在旋转螺杆的作用下,通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实。塑料在此段基本上保持固态,预热好的塑料由螺杆旋转推进熔融段开始塑化。加料段前螺纹应深一些,长度从零到螺杆总长的75﹪不等。挤出结晶聚合物较长,硬性非结晶聚合物次之,软性非结晶聚合物较短。

  (2) 打包带设备螺杆熔融段

  熔融段又称压缩段,其主要作用是将加料段送来的塑料进一步压实和塑化,并将塑料中夹有的空气压回到加料口出排出,并改善塑料的热传导性能。这一段螺槽应该是压缩型的,螺纹要比加料段的浅些,其工作过程是:当塑料从加料段进入塑化段后,随着塑料的继续向前输送,由于螺槽变浅,以及滤网、多孔滤板和机头的阻碍作用,塑料中形成了高压,故塑料被压实。同时开始熔融,随着推进过程,液相不断增加,固相不断减少,塑料在此由固体状态变成熔融状态,全部或大部分转变为粘流体。此段长度主要和塑料的粘流温度(或熔点)等性能有关,熔化范围宽的塑料,如聚氯乙烯是塑化段最长,可占螺杆的整个长度;熔化温度范围窄的聚乙烯塑化段长度约占螺杆全长的4550%;而熔化温度很窄的聚合物,如聚酰胺等,塑化段甚至只有一个螺距的长度。

  (3) 打包带设备螺杆均化段

  此段又称为熔融段,作用是将塑化段已经塑化好的粘流态塑料,在温度的持续作用下,塑化的更加均匀。塑化均匀的塑料熔体由螺杆的搅拌推动使塑化的更加均化的更加均匀的塑料定压、定量和定温地从机头中挤出。这一段也称为定量段或压出段,约占螺杆全长的2025%。为避免螺杆头部形成料流死区,常将螺杆头设计成锥形或半圆形,它能节制料流,消除波动,提高螺杆的塑化能力。

  2.影响打包带设备螺杆熔融区长度的因素分析

  1.物料特性

  影响熔融区长度的物料特性有物料的热性能和流变性能,如比热容、热导率、融化潜热、熔融温度、粘度和密度等。比热容小,热导率和密度高,融化潜热和熔融温度底的塑料,熔融长度较短,或者在设备不变的情况下,具有较高的生产能力。

  2.流率

  在其它变量不变的情况下,提高流率,必然要延长熔融长度,其结果是挤出物的均匀度和塑化性能差。

  3. 打包带设备螺杆转速

  在保持流率和机筒温度不变的条件下,增加螺杆转速将大大增加对物料的剪切作用,摩擦剪切热的增加提高了挤出机的熔融速率,因此缩短了熔融区的长度。但是对于大多数没有配置压力控制的设备的挤出机来说,螺杆转速增加,通常要伴随流率的增加。在这种情况下,由于螺杆转速增加带来的加速熔融作用会被流率增加带来的产品质量恶化所抵消,通常副作用要大些。

  4. 打包带设备机筒温度和物料初温

  机筒温度提高有利于物料加热,促进熔融,但由于提高了熔体的平均温度,使熔融粘度降低,从而导致剪切生热作用下降,通常能找到一个相对最大熔融速率的最佳机筒温度。但物料的初温增加对促进物料的熔融总是有利的。

  5. 打包带设备螺杆参数

  一般认为打包带设备螺杆螺槽深度在实用范围内较大些好。螺槽渐变起着加速熔融的作用:它使固体床边变薄,与机筒的接触增加,熔融加快。螺纹与料筒间隙增大将使熔膜厚度加大,不利于传热并降低了剪切速率,因此不利于熔融。

 

(责任编辑:打包带生产机械设备)

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