螺杆组合PPT精选文档
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▪ 2.熔体对螺杆的充满长度取决于物料的粘度、螺杆 导程、螺杆转数、加料量和口模阻力影响建压能力 的有螺纹导程和螺纹头数 （返料）
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5.6 混合段的螺杆构型
▪ 啮合同向双螺杆挤出机的混合功能最重要,因而混合段 的螺杆构型设计具有非常重要的意义
▪ 啮合同向双螺杆挤出过程的熔融阶段也就是混合开始 的阶段
90°/5/56 90°/5/56
研究的控制体中的固体颗粒的个数
▪ 4.———固体颗粒的初始温度 ▪ 5.———螺杆温度 ▪ 6.———机筒的拖曳速度(与螺杆速度有相同的意义) 沿螺槽
方向的分量
15
wk.baidu.com
5.5排气区和用于熔体输送的螺杆局部构型
▪ 1.上游的螺杆上应设置密封元件,将熔体密封,以建立 起高压;在排气区,即与排气口对着的螺杆区段,应使 物料在螺槽中充满度较低,并与大气或真空泵相通， （可采用多头小导程螺纹元件 ）
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4.3 捏合段的设计原则
▪ 1.凹槽内物料承受的平均剪切速率 减小螺棱间隙及增大螺纹头数都可提高平均剪切速率, 亦即 可增强单块捏合块的混炼能力。 2.捏合块间的错列角 是决定捏合段工作性能的一个关键参数 3.注意捏合段的压力须与和它相连的正、反向螺纹段中的压 力相匹配；各自的轴向流量和轴向压力梯度的关系曲线
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五、啮合同向双螺杆挤出过程不同功能段的螺 杆构型
▪ 啮合同向双螺杆挤出过程一般由加料、 固体输送、熔融、熔体输送、混合、排 气等功能段组成。
▪ 不同的功能段需要不同的局部螺杆构型 与它相适应,以完成不同的功能。
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5.1 加料段和固体输送段的螺杆构型
▪ 1.加料段 一般采用大导程、正向螺纹输送元件加大螺槽深度 的非标准螺纹元件
▪ 3.2 剪切元件 就是通常说的捏合块,由单个的剪切块 捏合在一起,片数不定,一般5/7片; 900/5/56 300/7/72 450/5/36 600/5/56
▪ 3.3 输送元件输送机理； ▪ 3.4 剪切元件剪切机理； ▪ 3.5 正反元件差异；
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4.挤出机型的机械设计参数
任意同向旋转双螺杆挤出机的几何参数限定为3个 :
▪ ② 几何形状决定了其纵向流道必定开放, 使两螺杆之间产 生物料交换。交换时, 原处于一根螺杆螺槽底部的物料将运 动到另一根螺杆螺槽的顶部。纵向流道的开放还使横向流道 开放成为可能, 来实现同一螺杆相邻螺槽间物料的交换。这 使同向双螺杆具有较好的分布混合能力,
▪ 螺杆组合是双螺杆挤出工艺制定的关键。同向双螺杆挤出以 混炼为主, 螺杆组合要考虑到主辅料性能与形状、加料顺序 与位置、排气口位置、机筒温度设置等等。。
▪ TEX-日本制钢所; 莱斯特里公司 [Leistritz]- ZSE型 .
▪ 螺杆组合,就是指挤出机螺杆的结构组成,不 同组合以达到不同物料生产需要,螺杆组合 能达到 分散/剪切两种效果,解决物料的混和 均匀要求,对生产稳定性有重要意义.
3
二、螺杆组合原理和应用的主要内容
▪ 1.螺杆组合的基本结构和各部分特点； ▪ 2.螺杆组合设计的基本原则 ； ▪ 3.啮合同向双螺杆挤出过程不同功能段的螺杆构型
和整根螺杆的组合设计 ；
4
三、 螺杆组合的基本结构和各部分特点 ▪ 1.挤出机螺杆分两大部分,就是芯轴和螺纹套; ▪ 2.螺纹元件--输送元件和剪切元件
5
3.螺纹套元件分类和特点
▪ 3.1 输送元件种类 从导程 和元件长度 来分 ，96/96 72/72 56/56 72/32 56/28 72/36L 56/28L ；
▪ 2.熔融塑化给定聚合物的最佳螺杆局部构型取决于 物料的比热、熔点、熔体粘度及聚合物在固体状态 时粒子的大小。
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5.3Berstorff 用于熔融的局部螺杆构型
14
5.4 挤出熔融过程影响因素
物料及螺杆的几何尺寸确定 ▪ 1.———沿螺槽方向的压力梯度
▪ 2.———机筒温度 ▪ 3.———固体颗粒在螺槽内的充满度,它亦可以用来计算所
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六、整体螺杆组合设计
▪ 根据经验＋理论＋实验相结合的方法进 行设计整体螺杆组合设计
▪ 螺杆示例：
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56/56
96/96
96/96
72/72 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 30°/7/72
45°/5/56 45°/5/56左
56/56
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4.1 混合的两个定义
▪ 1.分散混合
固态物料、聚合物凝胶以及液滴等粒子尺寸减小的过程； 指将少组分细化, 如将无机填料粉碎及将玻纤丝切短等, 它取决于剪切应力(或剪切速率) ;
▪ 2.分布/分配混合
改变各组分在混合体系中的空间位置的过程； 分布混合与物料粘度无关，与单位能量输入也无关 指减少少组分在多组分中分布的非均匀性, 它则取决于剪 切应变剪切应变很难求得, 用周向流量和轴向回流量来衡量 分布混合效果
1.啮合处间隙； 2. 内外直径比（OD/ID）； 3. 比扭矩（功率/容积比，即用扭矩/中心距的三次方
（M/a3）表示）。 ★一根螺杆的螺纹顶部处在与之配合的另一根螺杆螺
纹根部和侧面之间
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四、螺杆组合设计的基本原则
▪ 同向双螺杆的特点是: ① 转速较高并且在啮合区(两螺杆在 横截面图中的重叠部分) 不同位置处有较接近的相对运动速 度, 所以可以产生强烈、均匀的剪切;
▪ 2.固体输送段 把物料输送,同时松散 的粉状低松密度物料压 实或提高粒状物料在螺槽中的充满度,以促进物料在 下游的熔融塑化
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5.2 熔融塑化段的螺杆构型
▪ 1.评价用于熔融塑化段局部螺杆构型的好坏的标准 应当是它能将机械剪切能变成热能而使物料熔融得 最快、最彻底,又不使物料温度升高,即能量利用最 合理。
螺杆组合原理
1
一、双螺杆挤出发展历程
▪ 20世纪40年代， Erdmenger 发明了同 向完全齿合型双螺杆 挤出机，50年代 W&P公司进一步发展 并投向市场；
▪ 不断完善并成为聚合 物工业、化学制品工 业以及食品工业中必 不可少的设备。
2.挤出机设备厂家和螺杆组合定义
▪ 1. 几大挤出机设备商，型号 ZSK型--W&P; ZE型-Berstorff; APV --APV（Baker Perkins）
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5.6 混合段的螺杆构型
▪ 啮合同向双螺杆挤出机的混合功能最重要,因而混合段 的螺杆构型设计具有非常重要的意义
▪ 啮合同向双螺杆挤出过程的熔融阶段也就是混合开始 的阶段
90°/5/56 90°/5/56
研究的控制体中的固体颗粒的个数
▪ 4.———固体颗粒的初始温度 ▪ 5.———螺杆温度 ▪ 6.———机筒的拖曳速度(与螺杆速度有相同的意义) 沿螺槽
方向的分量
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5.5排气区和用于熔体输送的螺杆局部构型
▪ 1.上游的螺杆上应设置密封元件,将熔体密封,以建立 起高压;在排气区,即与排气口对着的螺杆区段,应使 物料在螺槽中充满度较低,并与大气或真空泵相通， （可采用多头小导程螺纹元件 ）
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4.3 捏合段的设计原则
▪ 1.凹槽内物料承受的平均剪切速率 减小螺棱间隙及增大螺纹头数都可提高平均剪切速率, 亦即 可增强单块捏合块的混炼能力。 2.捏合块间的错列角 是决定捏合段工作性能的一个关键参数 3.注意捏合段的压力须与和它相连的正、反向螺纹段中的压 力相匹配；各自的轴向流量和轴向压力梯度的关系曲线
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五、啮合同向双螺杆挤出过程不同功能段的螺 杆构型
▪ 啮合同向双螺杆挤出过程一般由加料、 固体输送、熔融、熔体输送、混合、排 气等功能段组成。
▪ 不同的功能段需要不同的局部螺杆构型 与它相适应,以完成不同的功能。
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5.1 加料段和固体输送段的螺杆构型
▪ 1.加料段 一般采用大导程、正向螺纹输送元件加大螺槽深度 的非标准螺纹元件
▪ 3.2 剪切元件 就是通常说的捏合块,由单个的剪切块 捏合在一起,片数不定,一般5/7片; 900/5/56 300/7/72 450/5/36 600/5/56
▪ 3.3 输送元件输送机理； ▪ 3.4 剪切元件剪切机理； ▪ 3.5 正反元件差异；
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4.挤出机型的机械设计参数
任意同向旋转双螺杆挤出机的几何参数限定为3个 :
▪ ② 几何形状决定了其纵向流道必定开放, 使两螺杆之间产 生物料交换。交换时, 原处于一根螺杆螺槽底部的物料将运 动到另一根螺杆螺槽的顶部。纵向流道的开放还使横向流道 开放成为可能, 来实现同一螺杆相邻螺槽间物料的交换。这 使同向双螺杆具有较好的分布混合能力,
▪ 螺杆组合是双螺杆挤出工艺制定的关键。同向双螺杆挤出以 混炼为主, 螺杆组合要考虑到主辅料性能与形状、加料顺序 与位置、排气口位置、机筒温度设置等等。。
▪ TEX-日本制钢所; 莱斯特里公司 [Leistritz]- ZSE型 .
▪ 螺杆组合,就是指挤出机螺杆的结构组成,不 同组合以达到不同物料生产需要,螺杆组合 能达到 分散/剪切两种效果,解决物料的混和 均匀要求,对生产稳定性有重要意义.
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二、螺杆组合原理和应用的主要内容
▪ 1.螺杆组合的基本结构和各部分特点； ▪ 2.螺杆组合设计的基本原则 ； ▪ 3.啮合同向双螺杆挤出过程不同功能段的螺杆构型
和整根螺杆的组合设计 ；
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三、 螺杆组合的基本结构和各部分特点 ▪ 1.挤出机螺杆分两大部分,就是芯轴和螺纹套; ▪ 2.螺纹元件--输送元件和剪切元件
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3.螺纹套元件分类和特点
▪ 3.1 输送元件种类 从导程 和元件长度 来分 ，96/96 72/72 56/56 72/32 56/28 72/36L 56/28L ；
▪ 2.熔融塑化给定聚合物的最佳螺杆局部构型取决于 物料的比热、熔点、熔体粘度及聚合物在固体状态 时粒子的大小。
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5.3Berstorff 用于熔融的局部螺杆构型
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5.4 挤出熔融过程影响因素
物料及螺杆的几何尺寸确定 ▪ 1.———沿螺槽方向的压力梯度
▪ 2.———机筒温度 ▪ 3.———固体颗粒在螺槽内的充满度,它亦可以用来计算所
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六、整体螺杆组合设计
▪ 根据经验＋理论＋实验相结合的方法进 行设计整体螺杆组合设计
▪ 螺杆示例：
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96/96
96/96
72/72 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 56/56 30°/7/72
45°/5/56 45°/5/56左
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4.1 混合的两个定义
▪ 1.分散混合
固态物料、聚合物凝胶以及液滴等粒子尺寸减小的过程； 指将少组分细化, 如将无机填料粉碎及将玻纤丝切短等, 它取决于剪切应力(或剪切速率) ;
▪ 2.分布/分配混合
改变各组分在混合体系中的空间位置的过程； 分布混合与物料粘度无关，与单位能量输入也无关 指减少少组分在多组分中分布的非均匀性, 它则取决于剪 切应变剪切应变很难求得, 用周向流量和轴向回流量来衡量 分布混合效果
1.啮合处间隙； 2. 内外直径比（OD/ID）； 3. 比扭矩（功率/容积比，即用扭矩/中心距的三次方
（M/a3）表示）。 ★一根螺杆的螺纹顶部处在与之配合的另一根螺杆螺
纹根部和侧面之间
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四、螺杆组合设计的基本原则
▪ 同向双螺杆的特点是: ① 转速较高并且在啮合区(两螺杆在 横截面图中的重叠部分) 不同位置处有较接近的相对运动速 度, 所以可以产生强烈、均匀的剪切;
▪ 2.固体输送段 把物料输送,同时松散 的粉状低松密度物料压 实或提高粒状物料在螺槽中的充满度,以促进物料在 下游的熔融塑化
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5.2 熔融塑化段的螺杆构型
▪ 1.评价用于熔融塑化段局部螺杆构型的好坏的标准 应当是它能将机械剪切能变成热能而使物料熔融得 最快、最彻底,又不使物料温度升高,即能量利用最 合理。
螺杆组合原理
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一、双螺杆挤出发展历程
▪ 20世纪40年代， Erdmenger 发明了同 向完全齿合型双螺杆 挤出机，50年代 W&P公司进一步发展 并投向市场；
▪ 不断完善并成为聚合 物工业、化学制品工 业以及食品工业中必 不可少的设备。
2.挤出机设备厂家和螺杆组合定义
▪ 1. 几大挤出机设备商，型号 ZSK型--W&P; ZE型-Berstorff; APV --APV（Baker Perkins）