双螺杆
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双螺杆压缩机
1、原理
从运动原理来看,双螺杆挤出机中同向啮合和异向啮合及非啮合型是不同的。
1、同向啮合型双螺杆挤出机
这类挤出机有低速和高速两种,前者主要用于型材挤出,而后者用于特种聚合物加工操作。
(1)紧密啮合式挤出机。
低速挤出机具有紧密啮合式螺杆几何形状,其中一根螺杆的螺棱外形与另一根螺杆的螺棱外形紧密配合,即共轭螺杆外形。
(2)自洁式挤出机。
高速同向挤出机具有紧密匹配的螺棱外形。
可将这种螺杆设计成具有相当小的螺杆间隙,使螺杆具有密闭式自洁作用,这种双螺杆挤出机称为紧密自洁同向旋转式双螺杆挤出机。
2、异向啮合型双螺杆挤出机
紧密啮合异向旋转式双螺杆挤出机的两螺杆螺槽之间的空隙很小(比同向啮合型双螺杆挤出机中的空隙小很多),因此可达到正向的输送特性。
3、非啮合型双螺杆挤出机
非啮合型双螺杆挤出机的两根螺杆之间的中心距大于两螺杆半径之和。
2、辅机
双螺杆挤出机组的辅机主要包括放线装置、校直装置、预热装置、冷却装置、牵引装置、计米器、火花试验机、收线装置。
挤出机组的用途不同其选配用的辅助设备也不尽相同,如还有切断器、吹干器、印字装置等。
校直装置
塑料挤出废品类型中最常见的一种是偏心,而线芯各种型式的弯曲则是产生绝缘偏心的重要原因之一。
在护套挤出中,护套表面的刮伤也往往是由缆芯的弯曲造成的。
因此,各种挤塑机组中的校直装置是必不可少。
校直装置的主要型式有:滚筒式(分为水平式和垂直式);滑轮式(分为单滑轮和滑轮组);绞轮式,兼起拖动、校直、稳定张力等多种作用;压轮式(分为水平式和垂直式)等。
预热装置
缆芯预热对于绝缘挤出和护套挤出都是必要的。
对于绝缘层,尤其是薄层绝缘,不能允许气孔的存在,线芯在挤包前通过高温预热可以彻底清除表面的水份、油污。
对于护套挤出来讲,其主要作用在于烘干缆芯,防止由于潮气(或绕包垫层的湿气)的作用使护套中出现气孔的可能。
预热还可防止挤出中塑料因骤冷而残留内压力的作用。
在挤塑料过程中,预热可消除冷线进入高温机头,在模口处与塑胶接触时形成的悬殊温差,避免塑胶温度的波动而导致挤出压力的波动,从而稳定挤出量,保证挤出质量。
挤塑机组中均采用电加热线芯预热装置,要求有足够的容量并保证升温迅速,使线芯预热和缆芯烘干效率高。
预热温度受放线速度的制约,一般与机头温度相仿即可。
冷却装置
成型的塑料挤包层在离开机头后,应立即进行冷却定型,否则会在重力的作用下发生变形。
冷却的方式通常采用水冷却,并根据水温不同,分为急冷和缓冷。
急冷就是冷水直接冷却,急冷对塑料挤包层定型有利,但对结晶高聚物而言,因骤热冷却,易在挤包层组织内部残留内应力,导致使用过程中产生龟裂,一般PVC塑胶层采用急冷。
缓冷则是为了减少制品的内应力,在冷却水槽中分段放置不同温度的水,使制品逐渐降温定型,对PE、PP的挤出就采用缓冷进行,即经过热水、温水、冷水三段冷却。
优点
磨损情况
由于打开方便,所以能随时发现螺纹元件、机筒内衬套的磨损程度,从而进行有效的维修或更换。
不至于在挤出产品出现问题时才发现,造成不必要的浪费。
降低生产成本
制造母粒时,经常需要更换颜色,如果有必要更换产品,在数分钟时间内打开开启式的加工区域,另外还可通过观察整个螺杆上的熔体剖面来对混合过程进行分析。
目前普通的双螺杆挤出机在更换颜色时,需要用大量的清机料进行清机,既费时、费电,又浪费原材料。
而剖分式双螺杆挤出机则可解决这个问题,更换颜色时,只要几分钟时间就可快速打开机筒,进行人工清洗,这样就可不用或少用清洗料,节约了成本。
提高劳动效率
在设备维修时,普通的双螺杆挤出机经常要先把加热、冷却系统拆下,然后再整体抽出螺杆。
而剖分式双螺杆则不用,只要松开几个螺栓,转动蜗轮箱手柄装置抬起上半部分机筒即可打开整个机筒,然后进行维修。
这样既缩短了维修时间,也降低了劳动强度。
高扭矩、高转速
目前,世界上双螺杆挤出机的发展趋势是向高扭矩、高转速、低能耗方向发展,高转速带来的效果即是高生产率。
剖分式双螺杆挤出机即属于这个范畴,它的转速可达加500转/分钟。
所以在加工高粘度、热敏性物料方面具有独特的优势。
在高转速,高扭矩的核心技术上,非对称及对称的高扭矩齿轮箱目前仅有德国和日本相关厂家掌握核心技术,其转速最高可以达到1800转以上,而国内掌握这种核心技术的,仅四川中装科技一家,目前也是国内高端材料加工厂商的主要选择之一,属于国内自主创新国家鼓励项目
应用范围广
应用范围广泛,可适用于多种物料的加工
高产量、高质量
具有普通的双螺杆挤出机所具有的其它优点,可实现高产量、高质量、高效率。
区别编辑
双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的差别主要体现在以下两方面。
物料的传送方式
在单螺杆挤出机中,固体输送段中为摩擦拖拽,熔体输送段中为黏性拖拽。
固体物料的摩擦性能和熔融物料的黏性决定了输送行为。
如有些物料摩擦性能不良,如果不解决喂料问题,则较难将物料喂人单螺杆挤出机。
而在双螺杆挤出机中,特别是啮合型双螺杆挤出机,物料的传送在某种程度上是正向位移传送,正向位移的程度取决于一根螺杆的螺棱与另一根螺杆的相对螺槽的接近程度。
紧密啮合异向旋转挤出机的螺杆几何形状能得到高度的正向位移输送特性。
[2]
物料的流动速度场
目前对物料在单螺杆挤出机中的流动速度分布已描述得相当明确,而在双螺杆挤出机中物料的流动速度分布情况相当复杂且难以描述。
许多研究人员只是不考虑啮合区的物料流动情况来分析物料的流动速度场,但这些分析结果与实际情况相差很大。
因为双螺杆挤出机的混合特性和总体行为主要取决于发生在啮合区的漏流,然而啮合区中的流动情况相当复杂。
双螺杆挤出机中物料的复杂流谱在宏观上表现出单螺杆挤出机无法媲美的优点,例如,混合充分,热传递良好,熔融能力大,排气能力强及对物料温度控制良好等。
[2]
PP原料
PP原料,化学名称:聚丙烯,特点:密度小,强度刚硬,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用。
性能特点
1 物理性能:
聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0. 90--"0. 91g/rm,是目前所有塑料中最轻的品种之一。
它对水特别稳定,在水中的吸水率仅为0. O1%,分子量约8万一15万。
成型性好,但因收缩率大(为1%~2.5%).厚壁制品易凹陷,对一些尺寸精度较高零件,还难于达到要求,制品表面光泽好,易于着色。
2力学性能:
聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能。
聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯,但在塑料材料中仍属于偏低的品种,其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平。
等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸
强度,但随等规指数的提高,材料的冲击强度有所下降,但下降至某一数值后不再变化。
温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。
当温度高于玻璃化温度时,冲击破坏呈韧性断裂,低于玻璃化温度呈脆性断裂,且冲击强度值大幅度下降。
提高加载速率,可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。
聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性,其制品在常温下可弯折106次而不损坏。
但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差。
聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,俗称百折胶。
3 热性能:
聚丙烯具有良好的耐热性,制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌,在不受外力的条件下,150℃也不变形。
脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。
对于聚丙烯玻璃化温度的报道值有一18qC, OqC, 5℃等,这也是由于人们采用不同试样,其中所含晶相与无定形相的比例不同,使分子链中无定形部分链长不同所致。
聚丙烯的熔融温度比聚乙烯约提高40一50%,约为164一170℃, 100%等规度聚丙烯熔点为176℃
4 化学稳定性:
聚丙烯的化学稳定性很好,除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外,对其它各种化学试剂都比较稳定;但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀,同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高,所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件,防腐蚀效果良好。
5 电性能:
它有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品。
它的击穿电压也很高,适合用作电气配件等。
抗电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。