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热敏性高分子材料实现一步法生产的挤出机设计

发布时间:2020-11-12

     本文总结于实践应用,旨在抛砖引玉,深化探讨,各专家不吝赐教。

     对于多组份热敏性高分子材料的成型,要保障型材优良的物理性能离不开探讨高分子材料的“低温”成型工艺,因此也离不开探讨保障低温成型工艺的重要装备,一种由上阶机和下阶机组成的双阶式挤出机。双阶挤出机的上阶机采用同向平行双螺杆混炼挤出机,下阶机则采用单螺杆成型挤出机,被公认为同样是一种高分子材料“一步法”成型挤出的重要装备。这种双阶挤出机的优势在于将不同功能特色的挤出机组合成一个整体,“一步法”将热敏性高分子材料实现低温挤出成型,高效率地生产物理性能优异的高分子材料型材。

     下面让我们来分析这种同向平行双螺杆挤出机加上单螺杆挤出机的双阶挤出成型,如何实现所描述的“低温”挤出。

     首先从物料运行工艺过程来分析,上阶机采用同向平行双螺杆挤出机实现高效的物料分散和分布,特别适用于多组份物料的热敏性高分子材料成型挤出,例如软质PVC人造革面层的片材生产。该生产物料内包含有粉状树脂、粉状钙粉、粉状增塑剂、粉状助剂和粉状色粉等,物料有多达7种组份。我们很难想像这7种组份如果不采用配混能力超强的同向平行双螺杆挤出机来生产,各组份在物料内怎么能够充分地分散和分布?

     经过恰当长径比的同向平行双螺杆挤出机充分混炼后的物料,接下来不经过机头背压滞留而被直接喂入下阶机的低剪切单螺杆挤出机中,经过适当降温后实现稳压挤出,这样就避免了物料因在双螺杆挤出机头部滞留而在挤出机内部持续受螺杆高剪切作用引起的物料高熔温分解的风险。之所以我们称之为“一步法”成型,就是因为物料在这种设计的双阶挤出机内部运行过程中并没有任何冷却后再被加热的过程,包括外部热量输入和内部剪切受热等,符合高分子材料“一步法”低温成型挤出的特征。采用这种工艺方法生产的产品在最大程度上保留了高分子材料的坚韧和弹性,产品在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性能和抗冲击特性等。

     其次,这种双阶挤出机的设计可以充分发挥上阶平行同向双螺杆挤出机强制物料在双螺杆

     作用下的8字位移功能,出色地发挥平双挤出机的混炼作用,又同时能够充分发挥下阶单螺杆挤出机强制物料的正位移功能,可专注于物料的降温和稳压挤出。二种功能上单独分解又联合为一个整体的挤出机,有利于优化二部分挤出主机参数的设计,这样不但有利于制品的低温挤出,更有利于挤出机比流量的优化和比功率的降低,达到减能节耗增产的目的。

     我公司诸多用户的实践经验告诉我们,当他们把我公司按上述理念设计的双阶挤出机应用

     于各类热敏性物料作业体系和高粉体填充类作业体系,例如各类PVC产品成型、各类XLPE产品成型、无卤阻燃电缆的生产、各类电子屏蔽料的生产、各类炭黑母粒的制备等,产品物理性能优势明显,挤出机产量和能耗优势同样明显。


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