塑料成型混合混炼设备
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有速比而产生，速比越大剪 切力越大。 挤压作用是由于胶料通过逐 渐缩小的辊筒间距而产生， 随着横压力的增大而挤压力 增大。
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 开炼机正常工作所需条件 1) 、 物料与辊筒的接触角α 必须小于物料的摩擦角 ρ(α<ρ)； 2) 、辊筒间应有足够的速度 梯度，这也是物料能在辊隙 受挤压和剪切的条件。 所谓接触角，即胶料在辊筒上接触点a与辊 筒断面圆心连线和辊筒断面中心线的水平 线的交角，以α表示。
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 (3)密炼机——密闭式的混炼塑化装置，用于将树 脂、稳定剂、增塑剂、着色剂等进行混合混炼、塑化 密炼机的特点 剪切作用强烈，塑炼 效率高； 物料不与空气接触， 不易氧化分解； 机械化程度高，工作 安全。 密炼机的基本结构 密炼室和转子 加料和压料机构 卸料机构 传动装置、 基座等
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 椭圆型转子密炼机工作原理
(1)密炼机工作时混炼室中物料受到来自以下几方面的作用 椭圆转子与混炼室之间的挤压、剪切和搅拌作用
挤压作用——当转子断面为椭圆时，转子与混炼室之间的任意
位置都形成了一个连续变化的间隙增量△δ， △δ的增量可以 从几个mm到几十mm变化，对其间的物料产生挤压作用。 剪切作用 —— 运动着的椭圆转子，表面各点到转子轴的距离不 同，造成表面各点的线速度不同，密炼室壁与转子任意点都形成 了较大的速度差且呈连续变化，加剧了对物料的剪切。 两转子相对旋转给物料带来捏合与撕拉。 两转子转速不等，转子表面各点与转子轴心线距离不同，造成两 转子线速度之比不断变化，使塑料受到较强的捏合与撕拉作用。
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 (3)密炼机的主要零部件： 转子 密炼室 加压机构 装料卸料机构 密封件
3.主要混合混炼设备 转子
转子一般呈椭圆形、圆形、三棱形。 表面喷涂耐磨合金、棱面堆焊耐磨合金； 内部中空，同蒸汽加热；
混合混炼设备
四棱转子
3.主要混合混炼设备 密炼室
混合混炼设备
Z形捏合机 因转子形状而得名，转子安装在捏合室内，两转子 的转速不同，一个连接驱动轴，一个连接速比齿轮。 当转子转动时，物料上下翻滚，收到反复的折叠和 撕捏，在强烈的剪切作用下得到混合。
混合混炼设备
捏合机的特点 转速低：18-30rpm，开式体系，混合效率低， 每次需要40～60分钟，挥发物难排出； 主要适用于高粘度、糊状和需要较大功率搅拌 的物料的混合；填料混合物、热固性物料的混合 等。
nl
Leabharlann Baidu
Kc不均匀系数 C0:某组分的理论百分比； Ci:某组分的实际百分比； l:取样组数，l=n/ni； n:取样次数； ni:每组中同一 浓度的试样数
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备
3.1初混合设备
初混合——指聚合物与其它物料在Tg温度以下进行 的混合，一般指混合和捏合工艺。 初混合设备：捏合机、高速混合机
2.混合分散效果的评定 (2)均匀程度——指物料的实际组分比率与理论组分 比率之间的差异，是混合效果的度量。 实际组分比率与理论组分比率相近，均匀程度越 高，混合效果越好。但实际组分比率与取样点数有 关，取样点越少不足以反应实际物料的组分比率。
100 Kc C0
(C C )
i 0
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混合混炼设备
1.混合的基本原理
一般在加工过程中混合与分散是同时进行 的，也就是说物料在改变其空间位置的同 时，由于物料之间的相互碰撞、剪切作用， 使其尺寸不断减小，起到混合分散作用。 混合与分散主要通过扩散、对流、剪切三 种作用来完成
混合混炼设备
1.混合的基本原理 （1）扩散（diffusion）——利用各组分之间的浓度 差，使浓度高的组分自发向浓度低组分的空间迁移， 从而达到组成均匀。固体之间的扩散作用可以忽略， 固体与液体、液体与液体之间的扩散作用较大。 （2）对流（convection） ——两种组分相互间向对 方所占有的空间进行流动，从而达到组分均一。物料 的流动一般靠机械力的搅拌。对于任何一种聚集态的 物料，对流作用是必不可少的。 （3）剪切(shearing )——依靠机械产生的剪切力， 促使物料达到均一。
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 开炼机的主要技术参数 1)、规格——开炼机的规格用“辊筒工作部分直径×辊 筒工作部分长度”来表示,如Φ550×1500，单位是mm。 2)、生产能力——单位时间内开炼机的产量称为开炼机 的生产能力。以公斤/小时表示。 3)、辊筒的直径与长度——D↑，L↑,加工能力↑，产量 Q↑。 4)、辊筒回转速度、速比和速度梯度 5)、分离力和横压力 6)、混炼功率
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 3.3密炼机的工作原理 密炼机工作过程 物料从加料口投入混炼 室，然后压下上顶栓，物料在 一定压力下进入密炼室、转子 及上下顶栓处由蒸汽加热。同 时转子一直处于旋转状态，于 是物料在外力和外热的作用下 承受剪切、捏合、混合、塑化 及均化。最后开启卸料门将混 炼好的物料排出。
混合混炼设备
1.混合的基本原理 混炼三要素：P——压缩， S——剪切，D——置换 “分布”由“置换”来完成，“剪 切”为“置换”起辅助作用，“压缩” 是为了提高物料的密度，为提 高剪切速率其辅助作用。
共混分散过程示意图
混合混炼设备
1.混合的基本原理 在剪切力作用下，物料块上下两平面发生相对平 移，结果使物料变形、拉长，但整个过程中物料体积 没有发生变化，但表面积有较大增长，物料粒子分布 区域扩大，一个料块中的平面进入到另一个料块中， 从而达到混合的目的。同时，在剪切过程中组分被剪 切拉长，产生断裂，从而达到分散的目的。
混合混炼设备
2.混合分散效果的评定 (1)分散程度——指分散物质的破碎程度，一般用平 均粒径大小来表示。破碎程度越高，粒径越小，分散 程度越高。 平均粒径大小的计算方法主要有平均算术平均值和 平均表面直径两种：
dn
ni di n
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3 i i 2 i i
混合混炼设备
塑料成型混合混炼设备
主要内容：
1.混合的基本原理； 2.混合分散效果的评定； 3.主要混合混炼设备。
混合混炼设备
1.混合的基本原理
(1)成型所用的物料一般都是树脂与助剂的混合物，为了 使在配方中占很小比例的各种助剂发挥其作用，必须采用 混合操作，使其尽可能成为均匀体系； (2)配料过程物料发生混合与分散两方面的变化： 混合——两种或两种以上的组分的空间位置发生变化， 其效果主要依赖于总的变形； 分散——指在混合时中一种或多种组分的颗粒尺寸的减 小或溶于其它组分中，其效果主要依赖于应力的大小。
压盖
调距装置
传动装置
辊筒
轴承座 旋转接头 机架
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 开炼机的工作原理 开炼机工作时，两辊筒预热 并以不同的速度相对回转。 依靠辊与辊筒之间的摩擦力 将物料拉入辊隙受热和受压。 两辊筒具有一定的速比，物 料同时受到强烈的剪切与挤 压，经过多次反复使得物料 个组分表面不断更新，以达 剪切作用是由于前、后辊筒 到预定的混合分散效果。
混合混炼设备
高速混合机 主要由混合室、挡 板、叶轮(搅拌桨)、 压盖、排料装置、驱 动及冷却装置等组成。 高速混合机的特点 主要用于粉料； 填充率一般在0.7左右； 加料顺序：树脂→稳定 剂→颜料→填料
高速混合机的结构图
混合混炼设备
高速混合机
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 3.2开炼机——将已用过配料、捏合的物料进一步的分散和混合塑化。 开炼机的主要结构 开炼机主要由辊筒、轴承、机架、压盖、传动装 置、调距装置、润滑系统、辊温调节装置和紧急 制动装置等组成。开炼机虽然大小不同，但其基 本结构都是大同小异的。 开炼机的主要用途 a.橡胶的塑炼、混炼、热炼、压片及破碎； b.再生胶的塑炼、混炼、热炼、压片及破碎； a.塑料加工中的塑化、混炼、压片；
3.主要混合混炼设备 3.4 螺杆混炼设备 特点：挤出机对流作用小，物料一般需进行初混合； 生产为连续操作，效率高；可直接用于造粒。 结构：单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 3.4 螺杆混炼设备——切粒机组
混合混炼设备
偏心水雾切粒机组
混合混炼设备
1.混合的基本原理 剪切作用特别适用与塑料物料的混合，主要是由于 塑料物料粘度大、变形差，又不能以粉碎方式增加分 散程度，剪切、断裂可使物料很好地分散、混合； 剪切混合的效果与剪切力的大小、力的作用距离和 作用力的方向的改变有关； 剪切力↑、力的作用距离↓和作用力的方向改变↑ 混合效果↑。
结构形式：前后组合式和对开组合式。 前后组合式主要由前后正面壁和左右侧面壁组成，结构简 单，制造容易，装配复杂； 对开组合式由上下两个夹套组成。 加热方式；夹套式结构、钻孔式结构 表面考虑耐磨、抗腐蚀； 密封装置；
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备
混合混炼设备
主机
3.主要混合混炼设备
混合混炼设备
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 椭圆型转子密炼机工作原理
转子间的轴向捏转与翻料作用。 转子表面有两个方向相反、长度不 等的螺旋凸棱，长凸棱的螺旋角为 30度，短凸棱的螺旋角为45度，而 物料与金属转子之间的摩擦角都小 于30度，使得物料在转子螺棱的作 用下向两边移动； 两个转子的长螺棱与短螺棱是相对 安装的，短螺棱产生的推力较大， 使得物料在两转子之间的轴向来回 翻捣、折卷、交叉、得到了强烈的 混炼。
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3.主要混合混炼设备 开炼机正常工作所需条件 1) 、 物料与辊筒的接触角α 必须小于物料的摩擦角 ρ(α<ρ)； 2) 、辊筒间应有足够的速度 梯度，这也是物料能在辊隙 受挤压和剪切的条件。 所谓接触角，即胶料在辊筒上接触点a与辊 筒断面圆心连线和辊筒断面中心线的水平 线的交角，以α表示。
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3.主要混合混炼设备 (3)密炼机——密闭式的混炼塑化装置，用于将树 脂、稳定剂、增塑剂、着色剂等进行混合混炼、塑化 密炼机的特点 剪切作用强烈，塑炼 效率高； 物料不与空气接触， 不易氧化分解； 机械化程度高，工作 安全。 密炼机的基本结构 密炼室和转子 加料和压料机构 卸料机构 传动装置、 基座等
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 椭圆型转子密炼机工作原理
(1)密炼机工作时混炼室中物料受到来自以下几方面的作用 椭圆转子与混炼室之间的挤压、剪切和搅拌作用
挤压作用——当转子断面为椭圆时，转子与混炼室之间的任意
位置都形成了一个连续变化的间隙增量△δ， △δ的增量可以 从几个mm到几十mm变化，对其间的物料产生挤压作用。 剪切作用 —— 运动着的椭圆转子，表面各点到转子轴的距离不 同，造成表面各点的线速度不同，密炼室壁与转子任意点都形成 了较大的速度差且呈连续变化，加剧了对物料的剪切。 两转子相对旋转给物料带来捏合与撕拉。 两转子转速不等，转子表面各点与转子轴心线距离不同，造成两 转子线速度之比不断变化，使塑料受到较强的捏合与撕拉作用。
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 (3)密炼机的主要零部件： 转子 密炼室 加压机构 装料卸料机构 密封件
3.主要混合混炼设备 转子
转子一般呈椭圆形、圆形、三棱形。 表面喷涂耐磨合金、棱面堆焊耐磨合金； 内部中空，同蒸汽加热；
混合混炼设备
四棱转子
3.主要混合混炼设备 密炼室
混合混炼设备
Z形捏合机 因转子形状而得名，转子安装在捏合室内，两转子 的转速不同，一个连接驱动轴，一个连接速比齿轮。 当转子转动时，物料上下翻滚，收到反复的折叠和 撕捏，在强烈的剪切作用下得到混合。
混合混炼设备
捏合机的特点 转速低：18-30rpm，开式体系，混合效率低， 每次需要40～60分钟，挥发物难排出； 主要适用于高粘度、糊状和需要较大功率搅拌 的物料的混合；填料混合物、热固性物料的混合 等。
nl
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Kc不均匀系数 C0:某组分的理论百分比； Ci:某组分的实际百分比； l:取样组数，l=n/ni； n:取样次数； ni:每组中同一 浓度的试样数
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备
3.1初混合设备
初混合——指聚合物与其它物料在Tg温度以下进行 的混合，一般指混合和捏合工艺。 初混合设备：捏合机、高速混合机
2.混合分散效果的评定 (2)均匀程度——指物料的实际组分比率与理论组分 比率之间的差异，是混合效果的度量。 实际组分比率与理论组分比率相近，均匀程度越 高，混合效果越好。但实际组分比率与取样点数有 关，取样点越少不足以反应实际物料的组分比率。
100 Kc C0
(C C )
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混合混炼设备
1.混合的基本原理
一般在加工过程中混合与分散是同时进行 的，也就是说物料在改变其空间位置的同 时，由于物料之间的相互碰撞、剪切作用， 使其尺寸不断减小，起到混合分散作用。 混合与分散主要通过扩散、对流、剪切三 种作用来完成
混合混炼设备
1.混合的基本原理 （1）扩散（diffusion）——利用各组分之间的浓度 差，使浓度高的组分自发向浓度低组分的空间迁移， 从而达到组成均匀。固体之间的扩散作用可以忽略， 固体与液体、液体与液体之间的扩散作用较大。 （2）对流（convection） ——两种组分相互间向对 方所占有的空间进行流动，从而达到组分均一。物料 的流动一般靠机械力的搅拌。对于任何一种聚集态的 物料，对流作用是必不可少的。 （3）剪切(shearing )——依靠机械产生的剪切力， 促使物料达到均一。
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 开炼机的主要技术参数 1)、规格——开炼机的规格用“辊筒工作部分直径×辊 筒工作部分长度”来表示,如Φ550×1500，单位是mm。 2)、生产能力——单位时间内开炼机的产量称为开炼机 的生产能力。以公斤/小时表示。 3)、辊筒的直径与长度——D↑，L↑,加工能力↑，产量 Q↑。 4)、辊筒回转速度、速比和速度梯度 5)、分离力和横压力 6)、混炼功率
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 3.3密炼机的工作原理 密炼机工作过程 物料从加料口投入混炼 室，然后压下上顶栓，物料在 一定压力下进入密炼室、转子 及上下顶栓处由蒸汽加热。同 时转子一直处于旋转状态，于 是物料在外力和外热的作用下 承受剪切、捏合、混合、塑化 及均化。最后开启卸料门将混 炼好的物料排出。
混合混炼设备
1.混合的基本原理 混炼三要素：P——压缩， S——剪切，D——置换 “分布”由“置换”来完成，“剪 切”为“置换”起辅助作用，“压缩” 是为了提高物料的密度，为提 高剪切速率其辅助作用。
共混分散过程示意图
混合混炼设备
1.混合的基本原理 在剪切力作用下，物料块上下两平面发生相对平 移，结果使物料变形、拉长，但整个过程中物料体积 没有发生变化，但表面积有较大增长，物料粒子分布 区域扩大，一个料块中的平面进入到另一个料块中， 从而达到混合的目的。同时，在剪切过程中组分被剪 切拉长，产生断裂，从而达到分散的目的。
混合混炼设备
2.混合分散效果的评定 (1)分散程度——指分散物质的破碎程度，一般用平 均粒径大小来表示。破碎程度越高，粒径越小，分散 程度越高。 平均粒径大小的计算方法主要有平均算术平均值和 平均表面直径两种：
dn
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3 i i 2 i i
混合混炼设备
塑料成型混合混炼设备
主要内容：
1.混合的基本原理； 2.混合分散效果的评定； 3.主要混合混炼设备。
混合混炼设备
1.混合的基本原理
(1)成型所用的物料一般都是树脂与助剂的混合物，为了 使在配方中占很小比例的各种助剂发挥其作用，必须采用 混合操作，使其尽可能成为均匀体系； (2)配料过程物料发生混合与分散两方面的变化： 混合——两种或两种以上的组分的空间位置发生变化， 其效果主要依赖于总的变形； 分散——指在混合时中一种或多种组分的颗粒尺寸的减 小或溶于其它组分中，其效果主要依赖于应力的大小。
压盖
调距装置
传动装置
辊筒
轴承座 旋转接头 机架
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 开炼机的工作原理 开炼机工作时，两辊筒预热 并以不同的速度相对回转。 依靠辊与辊筒之间的摩擦力 将物料拉入辊隙受热和受压。 两辊筒具有一定的速比，物 料同时受到强烈的剪切与挤 压，经过多次反复使得物料 个组分表面不断更新，以达 剪切作用是由于前、后辊筒 到预定的混合分散效果。
混合混炼设备
高速混合机 主要由混合室、挡 板、叶轮(搅拌桨)、 压盖、排料装置、驱 动及冷却装置等组成。 高速混合机的特点 主要用于粉料； 填充率一般在0.7左右； 加料顺序：树脂→稳定 剂→颜料→填料
高速混合机的结构图
混合混炼设备
高速混合机
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3.主要混合混炼设备 3.2开炼机——将已用过配料、捏合的物料进一步的分散和混合塑化。 开炼机的主要结构 开炼机主要由辊筒、轴承、机架、压盖、传动装 置、调距装置、润滑系统、辊温调节装置和紧急 制动装置等组成。开炼机虽然大小不同，但其基 本结构都是大同小异的。 开炼机的主要用途 a.橡胶的塑炼、混炼、热炼、压片及破碎； b.再生胶的塑炼、混炼、热炼、压片及破碎； a.塑料加工中的塑化、混炼、压片；
3.主要混合混炼设备 3.4 螺杆混炼设备 特点：挤出机对流作用小，物料一般需进行初混合； 生产为连续操作，效率高；可直接用于造粒。 结构：单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 3.4 螺杆混炼设备——切粒机组
混合混炼设备
偏心水雾切粒机组
混合混炼设备
1.混合的基本原理 剪切作用特别适用与塑料物料的混合，主要是由于 塑料物料粘度大、变形差，又不能以粉碎方式增加分 散程度，剪切、断裂可使物料很好地分散、混合； 剪切混合的效果与剪切力的大小、力的作用距离和 作用力的方向的改变有关； 剪切力↑、力的作用距离↓和作用力的方向改变↑ 混合效果↑。
结构形式：前后组合式和对开组合式。 前后组合式主要由前后正面壁和左右侧面壁组成，结构简 单，制造容易，装配复杂； 对开组合式由上下两个夹套组成。 加热方式；夹套式结构、钻孔式结构 表面考虑耐磨、抗腐蚀； 密封装置；
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3.主要混合混炼设备
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主机
3.主要混合混炼设备
混合混炼设备
混合混炼设备
3.主要混合混炼设备 椭圆型转子密炼机工作原理
转子间的轴向捏转与翻料作用。 转子表面有两个方向相反、长度不 等的螺旋凸棱，长凸棱的螺旋角为 30度，短凸棱的螺旋角为45度，而 物料与金属转子之间的摩擦角都小 于30度，使得物料在转子螺棱的作 用下向两边移动； 两个转子的长螺棱与短螺棱是相对 安装的，短螺棱产生的推力较大， 使得物料在两转子之间的轴向来回 翻捣、折卷、交叉、得到了强烈的 混炼。