第一届网络课程大赛 挤出成型 第四章 挤出成型.ppt

第四节 双螺杆挤出 用单螺杆挤出机进行填充改性和加玻璃纤维增强改性等，混合分散效果就不理想。 单螺杆挤出机尤其不适合粉状物料的加工。 双螺杆挤出机自20世纪30年代后期在意大利开发后，经过多年的不断改进和完善，得到了很大的发展。 目前双螺杆挤出机已广泛应用于聚合物加工领域，已占全部挤出机总数的40％。 二、 双螺杆挤出机和单螺杆挤出机比较 1．物料的传送方式 在单螺杆挤出机中，物料传送是拖曳诱发型的，固体输送段中为摩擦拖曳，熔体输送段中为黏性拖曳。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，则较难将物料喂入单螺杆挤出机。 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。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。 3．物料的停留时间分布 与单螺杆挤出机相比，双螺杆挤出机在混合物各部分性能的均匀程度上要优于单螺杆挤出机，这主要是因为在双螺杆挤出机中物料的停留时间分布较窄。物料在双螺杆挤出机中的平均停留时间为单螺杆挤出机的1／2，而且停留时间的分布范围也仅为单螺杆挤出机的1／5左右。由于物料停留时间分布窄，所有物料在机筒内所经历的物理、化学过程大体相同，因此，混合物各部分的性能会更均匀。 第五节 热固性塑料的挤出（简单了解） 热固性塑料在挤出机内受热会固化，不能使用连续螺杆挤出技术来挤出热固性塑料。 热固性塑料挤出通常采用往复式液压机。 第六节 反应性挤出（简单了解） 反应性挤出(Reactive Extrusion，REX)是聚合物反应性加工的一种技术，是指聚合性单体或低聚物熔体在螺杆挤出机内发生物理变化的同时发生化学反应，从而挤出直接获得高聚物或制品的一种新的工具性工艺方法。 机头前安装有口型，口型是决定压出半成品形状和大小的模具。 当胶料离开口型后，由于出现压出膨胀变形现象，压出的半成品的几何形状与口型断面的几何形状会有很大差异。因此必须根据胶料在压出中的这种变形特征来设计合理的口型。 掌握胶料的膨胀率是口型设计的关键，而胶料的膨胀率与很多因素有关，如胶料品种、配方、胶料可塑度，机头温度、压出速度、半成品规格、压出方式等。要根据胶料膨胀率来确定口型的尺寸。对于橡胶类圆环形制品，口型直径按下式确定： 对于各种实心制品压出的板式口型来说，除了考虑胶料的膨胀率外，还要掌握压出胶料的断面变形通常是中间大边缘小的特点。实心制品口型断面和压出半成品的断面形状变化规律如图7－54所示。对于中空圆形制品来说，一般厚度较口型增加，直径较口型增大。对于扁平状制品来说，厚度增加较多，宽度变化较少，而胶条长度的收缩较大。因此口型尺寸选样的原则主要有两方面：一是口型断面形状和压出胶条断面形状间的变化(见图7－54)，另一是口型断面和胶条断面各尺寸间可能收缩和膨胀的程度。 第八节 合成纤维的螺杆挤出熔融纺丝 合成纤维纺丝是将聚合物制成具有纤维基本结构及其综合性能的纺织纤维的过程。一般采用的纺丝方法是将高聚物溶解成黏性溶液或熔融成黏流体，用齿轮泵定量供料，通过喷丝头小孔，凝固或冷凝成纤维。工业上采用三种基本纺丝方法。 熔融纺丝 干法纺丝 湿法纺丝 1．熔融纺丝 熔融纺丝是在熔融纺丝机中进行的，其生产工艺过程如图7-55所示。将高聚物加热熔融制成熔体，通过纺丝泵打入喷丝头，并由喷丝头喷成细流，再经冷凝而成纤维。此法生产过程比较简单，由于不用溶剂，生产安全，成本较低，所得纤维强度较高，因此，在合成纤维的生产中广泛应用。以杂链高聚物生产合成纤维，一般都采用熔融纺丝法，例如，PA、PET纤维都采用这种方法纺丝。熔融纺丝速度最高，一般为800~2000 m／min。 2．干法纺丝 首先将聚合物配成纺丝熔液，用纺丝泵喂料，经由喷丝头喷出液体细流，进入热空气套筒，使细流中的溶剂遇热蒸发，蒸汽被热空气带走，而高聚物则随之凝固成纤维，如图7-56 所示。干法纺丝速度一般为200~500 m／min，PVC纤维采用此法纺丝。 3 ．湿法纺丝 同干法纺丝一样，先配成纺丝溶液，用纺丝泵加料，通过过滤器，通入浸在凝固池中的喷丝头，喷出液体细流，这时细流中的溶剂向凝