2-2混合与混炼设备

60i q i ρ iα Q= t
Kg/h
混炼时间（min）
功率消耗
60 N = i k iq t
KW/h 每Kg胶料的耗电量，0.45~0.50KW/Kg 塑料需要加热，功率消耗会更大
二、混炼设备
2、密炼机（Mixer）
二、混炼设备
2、密炼机（Mixer）
二、混炼设备
2、密炼机（Mixer） 结构与用途 结构：上顶栓、下顶栓、密炼室、转子
一、初混合设备
Plow 混炼机
一、初混合设备
（2）立式螺带混合机
一、初混合设备
（2）立式螺带混合机
粉料干混、塑料着色、PVC配料 粉料干混、塑料着色、PVC配料
实际应用
填充混合物的初混合 适于密度接近的物料混合
立式螺带混合机：不仅适用于干粉状或颗粒状物料的 混合，而且适用于湿物料的混合
一、初混合设备
二、混炼设备
混炼：将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中 的过程，其产物叫混炼胶 塑炼：为增加橡胶塑性的加工过程，其产物叫塑炼胶 塑化：将各种添加剂混入并均匀分散在塑料熔体中的 过程，其产物叫塑化料
二、混炼设备
1、开炼机（Mill）
二、混炼设备
1、开炼机（Mill）
二、混炼设备
1、开炼机（Mill） 结构与用途 结构：两个相对旋转的辊筒（加热或冷却） 橡胶混炼：一般常温开炼（需冷却），低于70°C 塑料塑化：需要加热（100 °C 以上） 用途：橡胶——塑炼、混炼、压片、破碎 塑料——塑化、压片
三、连续混炼设备
6、FCM混炼机（FCM—Farrel Continuous Mixer）
三、连续混炼设备
6、FCM混炼机
三、连续混炼设备
7、FMVX混炼机组（FMVX Mixer Group） Farrel Mixing Venting Extruding
The End
一、初混合设备
1、转鼓式混合机
一、初混合设备
2、螺带混合机
螺带、混合室、驱动装置、机架
基本结构
螺带起搅拌、推动物料运动作用
螺带混合机外部有夹套，通加热、冷却介 质、填充率=0.4～0.7 卧式螺带混合机 立式螺带混合机（双轴双混合室）
主要类型
一、初混合设备
（1）卧式螺带混合机
一、初混合设备
（1）卧式螺带混合机
Px Py
Fx ≥ Px Fx ≤ Px
Y
α
Fy
P Z X
F
二、混炼设备
（1）剪切作用 突棱间距：2~4mm 突棱与室壁间距：~2mm 转子表面有螺旋状突棱，其表面各点到转子 轴中心距离不同→线速度不同→剪切速率 （2）搅拌作用 两转子转速不同→其突棱相对位置不断变化 →容积不断变化→搅拌混合作用
Polymer Processing Engineering
Beijing University of Chemical Technology
《聚合物加工工程》
第二章 混合与混炼 （Theory of Mixing and Blending） 第一节 混合与混炼的基本理论 第二节 混合与混炼设备 第三节 混合与混炼工艺
三、连续混炼设备
3、双阶挤出机（Two Stage Extruder）
三、连续混炼设备
3、双阶挤出机（Two Stage Extruder） 特点 混炼效果好，适应性强 （1）动力消耗分配合理，节能 （2）加强混合 （3）排气好 （4）直接得到最终产品 （5）螺杆长径比（L/D）小，加工容易
三、连续混炼设备
用途：橡胶——塑炼、混炼 塑料——塑化
二、混炼设备
规格表示 X（S）M — XX / XX XM-270/40 X（S）M — 75 / 30 / 20 橡 塑 密 胶 料 炼 机 密炼 机的 工作 容积 转 子 转 速
二、混炼设备
2、密炼机（Mixer） 工作原理 Fx
长棱： α = 30 < β 短棱： α = 45 > β
二、混炼设备
1、开炼机（Mill） 规格表示 辊筒工作部分直径： XK-450： X—橡胶；K—开炼机 SK-450： S—塑料 XKP-450：P—破碎 450—辊筒工作部分直径
二、混炼设备
1、开炼机（Mill） 工作原理 Fx F O1 Fy ≥ Py P·tgβ·cosα≥ P·sin α tgβ≥ tg α P Px α Fy O2 Z X Py
4、多螺杆挤出机（Multi Screw Extruder）
三、连续混炼设备
4、多螺杆挤出机（Multi Screw Extruder） 特点 （1）自洁能力强（流道无死点） （2）传热面积大 （3）塑化效率高 （4）比能耗低 （5）物料停留时间短（L/D=5） （6）产量高
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、连续混炼设备
5、传递式混炼挤出机（Transfer Mixer）
一、初混合设备
3、Z 型捏合机（Z-Tape Blender） 具体应用 具体应用 相切式：初始状态为片状、条状或块状物料的混合 相交式：粉状、糊状或高粘度液态物料的混合
一、初混合设备
4、高速搅拌机（High Speed Mixer）
一、初混合设备
4、高速搅拌机（High Speed Mixer）
3、Z 型捏合机（Z-Tape Blender） 基本结构 基本结构 组 成：转子、混合室、驱动装置 混合室：底部呈鞍形，上、下有加料口 钢槽有夹套（加热或冷却） 转 子：形状很多，Z 形捏合机转子形状为Z 形
一、初混合设备
3、Z型捏合机（Z-Tape Blender）
一、初混合设备
3、Z型捏合机（Z-Tape Blender）
一、初混合设备
3、Z 型捏合机（Z-Tape Blender） 转子安装形式： 相切式安装：可同向或异向旋转，速比1.2:1,2:1,3:1 转子间分散混合区、转子与壁间分散混合区 相交式安装：只可同向旋转 转子间分散混合区：分散混合作用优于相切式 转子与壁间分散混合区 特点：转矩大，混合效果好；填充率：0.4 ～0.7
Y
β≥ α 或 α ≤ β
二、混炼设备
1、开炼机（Mill） （1）剪切作用
V1 − V2 γ = e V1 >1 f = V2
_
f ↑ ，e ↓⇒ γ
（2）拖曳作用 （3）挤压作用
V2 γ = ( f − 1) e
_
（4）拉伸作用（流道截面积减小）
二、混炼设备
1、开炼机（Mill） 生产能力
一次性投料量（dm3） 密度（Kg/dm3） 设备利用系数（0.85~0.90）
一、初混合设备 初混合？
物料在非熔融状态下（粒料、粉料、液体添加剂）的混合。
一、初混合设备
1、转鼓式混合机
基本结构
混合室和驱动装置 根据混合室的形状分为多种类型
摩擦力、离心力作用
工作原理
重力作用
主要特点
结构简单、成本低、填充率较低（粉： 0.3 ～ 0.4；粒：0.7-0.85） 0.4；粒：0.7-0.85）
三、连续混炼设备
1、单螺杆挤出机（Single Screw Extruder）
三、连续混炼设备
2、双螺杆挤出机（Twin Screw Extruder）
三、连续混炼设备
2、双螺杆挤出机（Twin Screw Extruder）
三、连续混炼设备
2、双螺杆挤出机
三、连续混炼设备
3、双阶挤出机（Two Stage Extruder）
聚合物共混是聚合物加工的第一道工序 其混合物料质量直接涉及到制品性能的优劣
第二章 混合与混炼
第二节 混合与混炼设备 一、初混合设备 二、混炼设备 三、连续混炼设备
第二节 混合与混炼设备
1.间歇式混合与混炼设备 优点：调节工艺方便，混合强度高，加工制造容易 缺点：质量不稳定 2.连续式混合与混炼设备 优点：生产能力高，自动化水平高，能耗低，混合 质量高，劳动强度低 缺点：加工制造困难，使用局限性
二、混炼设备
（3）折卷作用
长棱： α = 30 < β 短棱： α = 45 > β
Fx ≥ Px Fx ≤ Px
不推料 推料
长棱与短棱相对安装，物料做往复轴向运动 密炼机的发展 多棱转子：三棱、四棱、镰刀式转子等 突棱 ↑ → 剪切 ↑ → 散热问题难解决
三、连续混炼设备
1、单螺杆挤出机 2、双螺杆挤出机 3、双阶挤出机 4、行星式螺杆挤出机 5、传递式混炼挤出机 6、FCM混炼机 7、FMVX混炼机组