塔博士课堂|塑料挤出机螺杆的分段及基本职能
发布时间:2021-06-11

螺杆的职能区划分是根据物料在挤塑机中不同部分物态变化时螺杆所起的不同作用划分的,主要划分为以下三个区域:

    (1)加料段。其职能主要是对塑料进行压实和输送,并对塑料进行预热。此段的工作过程是塑料自料斗进入螺杆后,在旋转的螺杆作用下,通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实,塑料在加料段基本上保持固态。加料段螺杆占全长的比例随塑料的种类而不同,挤出结晶性塑料为30%-65%,对非结晶性塑料约为10%-25%。为提高加料段的输送能力,要求物料与螺杆表面摩擦系数要小,以利于固体物料的向前运动,因此,对螺杆表面加工质量提出了较高要求。

(2)压缩段又叫熔融段。其作用是使塑料进一步压实和塑化,使包围在螺杆内的空气压回到加料口处排出,并改善塑料的热传导性。当塑料从加料段推进到熔融段后,随着塑料继续向前输送,螺槽逐渐变浅,兼有多孔板、滤网、机头的阻挡作用,塑料中形成了高压,逐渐被压实。同时,在机筒外部加热和螺杆与机筒的强烈剪切、搅拌、混合作用下开始熔融。随着推进过程,液相不断增加,而固相不断减少,至熔融区的末端,塑料全部或绝大部分转变为粘流态。压缩段的长度主要和塑料的粘流温度(或熔点)等性能有关。软化温度范围宽的塑料如聚氯乙烯熔融段最长,可占整个螺杆的长度;软化温度范围窄一些的聚乙烯熔融段为螺杆的长度的45%-50%;软化温度范围很窄的尼龙(聚酰胺)熔融段甚至只有一个螺距的长度。

(3)均化段又叫熔体输送段或计量段。塑料进入熔体输送段后进一步塑化和均匀化,并使之定压、定量和定温地从机头中挤出。均化段长度和螺槽深度是两个重要参数,螺槽深度过大,使其潜在的熔料输送能力大于熔料能力而进入机头,会影响制品质量。反之,太浅则熔料受到剪切力过大,会使熔料温度升高,甚至分解。均化段长度增加,可使物料均化时间延长,有利于物料的均匀混合,但过长会使加料段和压缩段在全长中所占比例变小,易引起塑料过热分解。非结晶性塑料均化段约占螺杆全长的22%-25%,结晶性塑料约占全长的25%-35%。槽深一般取(0.02-0.06)D。

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