摘要：單螺桿擠出機(jī)是聚合物工業(yè)中最重要的一類擠出機(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)為成本較低、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固而可靠、以及滿意的性能成本比。常規(guī)塑化擠出機(jī)的螺桿具有3個(gè)不同的幾何段
螺桿擠出機(jī)分為單螺桿擠出機(jī)和多螺桿擠出。單螺桿擠出機(jī)是聚合物工業(yè)中最重要的一類擠出機(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)為成本較低、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固而可靠、以及滿意的性能成本比。常規(guī)塑化擠出機(jī)的螺桿具有3個(gè)不同的幾何段，見(jiàn)圖下圖：
圖1-1常規(guī)擠出機(jī)螺桿幾何形狀
這種幾何形狀也稱之為“單級(jí)”。“單級(jí)”是指這種螺桿盡管有3個(gè)不同的幾何段，但事實(shí)上僅有一壓縮段，第一段(最靠近進(jìn)料口)的螺槽-般較深。此段中的物料大都處于固體狀態(tài)。此段稱之為螺桿的進(jìn)料段。最末段(最靠近模頭)的螺槽通常較淺。此段中的物料大都為熔融狀態(tài)。此蟬桿段稱之為計(jì)量段或擠出段。第二段連接進(jìn)料段和計(jì)量段。此段稱之為過(guò)渡段或壓縮段。多數(shù)情況下，螺槽深度(或螺棱高度)從進(jìn)料段向計(jì)量段以線性方式減小，因而使物料在螺槽中經(jīng)受壓縮．以后將證明這種壓縮作用在多數(shù)悄況下對(duì)擠出機(jī)的正確運(yùn)行是必不可少的。
基本操作:
單螺桿擠出機(jī)的操作相當(dāng)簡(jiǎn)單。物料從加料斗進(jìn)入。通常物料靠重力由加料斗流入擠出機(jī)機(jī)筒。有些物料在干燥狀態(tài)不易流動(dòng)，必須采用特殊措施防止物料在進(jìn)料斗中掛料。物料一旦落入擠出機(jī)機(jī)簡(jiǎn)，即處于擠出機(jī)螺桿和機(jī)筒之間的環(huán)狀空間內(nèi)，并進(jìn)而為螺棱的主動(dòng)螺腹和被動(dòng)蝶腹螺槽所包圍。機(jī)簡(jiǎn)靜止而蟬桿旋轉(zhuǎn)。因此，摩擦力都作用于物料以及機(jī)筒和螺桿表面。至少物枓處于固體狀態(tài)(低于熔點(diǎn))，這些摩擦力負(fù)責(zé)向前輸送物料。
物料向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，即因摩擦產(chǎn)生的熱和機(jī)筒加熱器傳導(dǎo)的熱而被加熱。當(dāng)物料溫度超過(guò)其熔點(diǎn)，則在機(jī)筒內(nèi)表面形成熔膜，塑化段即由此開(kāi)始。必須指出，塑化段起點(diǎn)通常不是壓縮段起始點(diǎn)。各功能段的分界線取決于聚合物性能、擠出機(jī)幾何形狀以及操作條件。因而，分界線可因操作條件改變而改變。然而，螺桿的幾何段由設(shè)計(jì)確定，不因操作條件的變化而變化。當(dāng)物料向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，在各個(gè)位置的固態(tài)物料量將因熔融而減少。當(dāng)全部固態(tài)聚合物消失時(shí)則達(dá)到塑化段末端，而熔體輸送段開(kāi)始。在固體輸送段中，將熔體均勻的輸送給模頭。
當(dāng)聚合物流進(jìn)模頭時(shí)，即呈現(xiàn)模頭流道的形狀，因而，當(dāng)高聚物離開(kāi)模頭時(shí)，其形狀或多或少的符合模頭流道最后部分的斷面形狀。由于模頭產(chǎn)生流動(dòng)阻力，所以需要壓力迫使物料通過(guò)模頭。這種壓力通常稱之為模頭壓力。模頭壓力因模頭形狀(特別是流道)、高聚物熔體溫度、通過(guò)模頭的流率、以及高聚物熔體的流變特性所決定。模頭壓力由模頭產(chǎn)生而不由擠出機(jī)產(chǎn)生。擠出機(jī)只是產(chǎn)生足夠的壓力，以迫使物料通過(guò)模頭。如聚臺(tái)物、擠出量、模頭、模頭溫度均相同，則無(wú)論擠出機(jī)是齒輪泵單螺桿擠出機(jī)，還是雙螺擠出機(jī)等都不會(huì)造成差異，機(jī)頭力相同。因而模頭壓力是由發(fā)生在。
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