螺杆挤出机温度控制

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挤出温度控制主要有温度设定、控制和调整三个部分构成。设定温度是控制温度的依据和基准,调整温度是对设定温度的修正和完善。

2.1 温度设定

设定温度的目的是为了控制物料挤出成型过程,始终在熔融温度与分解温度区间(即160～180℃)进行。要正确设定温度,则需充分考虑制约物料成型温度的相关因素。

(1)配方组分、剂量和原料质量。据文献介绍和生产实践验证,不同配方或同一配方不同厂家生适时调整(2)的,,,(3)决定,大小过渡段、口模部分构成。

加温区由送料段、压缩段两温控点组成。由于物料由室温状态经给料机螺杆输送给挤出机送料段螺杆,距物料熔融温度温差较大,同时物料经压缩段螺杆将通过排气孔,挤出要求物料在该区域内完成由固体向熔体的转化过程,并紧紧包覆于螺槽表面,方不致从排气孔排出或阻塞排气孔。因此物料在加温区域需要的热量较大,送料段、压缩段的温度宜设定的高一些。值得注意的是,如送料段温度设定过高,由于距离料斗与挤出机扭矩分配器较近,易导致物料在料斗内架桥,扭矩分配器齿轮受

热变形及加速磨损,故送料段温度设定还应视料斗冷却情况和扭矩分配器油温而定(一般以油温≤60℃为宜)。

恒温区由熔融段和计量段两温控点组成。物料经过加温区后已基本呈熔体状态,但温度不甚均匀,且并未完全塑化,还须进一步恒温并完全塑化,同时随螺杆容积减少,在机头均布盘(亦称过滤盘、导流盘)阻力作用下,物料粘度、密实度进一步提高,单位体积物料量增加，为保证物料温度，因此该区域物料还需一定热量；但该区双螺杆对物料剪切和压延作用所转化的内热,往往又超过了物料的需求,故熔融段和计量段温度的设定应注意:在挤出机开机前升温时,温度设定略高一些,以

进入保温

应力、粘度、

匀部位,

,

温度;锥

由于反映显示温度的测温点与外加热器和物料之间存在一定距离,故三者之间亦存在一定的温度梯度(即温差)。从挤出加温、恒温、保温三个区域供热情况分析(图2)可知,加热区既存在外加热,又存在内加热,为双向导热,显示温度基本上等同于物料温度;恒温区在显示温度未达到设定温度值时,亦是双向导热;显示温度超越设定温度值时,热量开始由内向外传递,可称之为逆向导热,显示温度则可能低于物料温度;保温区由于内热不复存在,热量又开始由外向内传递,亦称之为正向导热,显示温度则高于物料温度。其二,双螺杆对物料的剪切与压延作用所转化的内热并不受自动温控系统的约束与支配。通过挤出实践可以发现,在塑料异型材挤出时,不存在内热的机头,过渡段和口模部位温

控点显示温度一般比较稳定,基本上可控制在设定温度的范围内;有内热存在的挤出机内各段温控点显示温度随挤出量增减往往波动很大,有时远远偏离设定温度的控制界线。例如要提高挤出量,送料段物料对热量需求增大,因挤出速度提高所增加的内热不足于平衡物料在该段停留时间缩短所减少的热量,虽然外加热器一直工作,但显示温度仍低于设定温度;熔融段和计量段的物料由于已完全转化为粘流态,所需热量有限,并由挤出速度提高所增加的内热超过物料在该段停留时间缩短所减少的热量,虽然外加热器停止加热,但显示温度仍高于设定温度。

鉴于挤出温度控制的主体是物料温度,明确了物料温度、显示温度与设定温度在不同挤出工况

与影响,

,

,但仍小于180

180℃,

系,

量而定,

现象;,

质量反过来又是对设定温度正确与否的检验。由于挤出控制温度是挤出生产前设定的,其设定温度正确与否又受配方组分、剂量和原料质量以及挤出机工艺条件的制约和影响。新建企业或生产经验、技术水平不甚高的操作人员,在开机设定温度时,难免出现这样或那样的偏差,因此有必要在生产过程中通过对挤出塑料型坯存在的质量缺陷进行系统对应分析检验,适时调整所设定的温度。

附表挤出型坯质量缺陷特征、原因与温度调整对策

:外观光滑,颜色纯正呈乳白色,切片结晶细腻,切口平齐规整,宽度均匀。由挤出机挤出后,脱离口模3～5cm自然下垂。当设定或控制温度过高时,挤出塑料型坯颜色泛黄、内筋弯曲、内壁发泡或横截面上呈气孔状,由挤出机挤出后脱离口模即软弱下垂;温度过低或加温不均匀时,挤出塑料型坯颜色发暗无光泽,切口结晶粗糙,切口宽度与壁厚不均,脱离口模3～5cm后,仍坚挺不下垂,或即向一侧弯曲。

经笔者几年挤出实践与统计资料表明:型坯的外观质量一般是由机头、过渡段、口模等部位温

度设定控制不当所致;型坯内在质量一般是由挤出机内各段温度设定控制不当或物料实际温度跑高

失控造成的。因此在实际操作时应有的放矢地适时对设定温度进行调整。具体调整方法见附表,直至挤出型坯达到标准为止。且忌盲目或大幅度调整,致使挤出生产工况恶化。如调整无效或因温度超高导致型坯出现黄线,经反复切片挤压处理仍不好转时,说明口模或机头流道内已发生“糊料”,应即时停止加料,减速,改用清洗料进行清洗,直至口模清洗料内无糊料杂质为止。如清洗仍无效,应停机,拆除,分解口模,对机头和口模进行认真检查和清理。如确诊糊料是由挤出机熔融段或计量段物料温度失控所致,还须拆除挤出机螺杆,检查、清理机筒和螺杆。

3 由挤出温度控制引出的高速挤出问题

结构,,

(1)

(2)有节能效果,

(3),