讀懂雙螺桿擠出機螺紋元件

螺紋元件的分類(lèi)

● 輸送塊

● 剪切塊(嚙合塊)

● 特殊元件(TME、ZME、SF、SK)

▲輸送塊                                                             ▲剪切塊/嚙合塊

螺紋元件主要參數——導程

導程：螺棱上的一點(diǎn)沿螺旋線(xiàn)以芯軸為軸心旋轉360°所產(chǎn)生的軸向距離

螺紋元件主要參數——導程/螺距

● 寬螺距元件一般用于擠出機的喂料段和排氣段；

● 窄螺距元件用在物料需要壓縮或填充百分之100填料的位置；

● 螺距增大，將使停留時(shí)間和填充程度減小，停留時(shí)間分布變窄，拖曳流增大，壓力流敏感性增強。拖曳流輸送物料的速度增加。但寬螺距元件不能有效地建立起克服流道內約束力的壓力。但在正常壓力范圍內，其泵送能力比窄螺距元件大；

● 反向螺紋元件能夠形成背壓，使填充程度達到百分之100

▲螺紋套的壓力生成能力

螺紋元件主要參數——ID/OD

（點(diǎn)擊圖片查看詳情）

▲DI：螺紋塊的底徑     DO：螺紋塊的外徑

DI/DO比值限定了擠出機螺桿的自由容積，DO/DI比值越大，自由容積也越大，但用于傳遞扭矩的芯軸就越小

螺紋元件主要參數——剪切塊

含義為：嚙合元件的長(cháng)度為60，共有5塊嚙合盤(pán)，嚙合盤(pán)交錯角為45°

工藝舉例——聚合物共混

● 對于相容性聚合物/聚合物的混合主要是為了粘度均勻化，降低母料濃度、化學(xué)相似聚合物的反應回收；

● 界面張力決定混合物中各相的相容性和混溶性；為有效進(jìn)行混合，應力必須從一種材料傳遞到另一種材料。當2種材料粘度相同時(shí)，應力傳遞容易。一般只有在聚合物熔融或軟化的過(guò)程中的某一瞬間，粘度才會(huì )“相似”，為合理解決諸多混合問(wèn)題，需要在熔融或塑化過(guò)程中建立起應力，使第二相聚合物得以破碎；

● 在進(jìn)行聚合物混合時(shí)，喂料塑化混合段由一個(gè)或兩個(gè)中等寬度甚至更寬的右旋嚙合盤(pán)以及平直嚙合塊KB組成，而整段還含有一個(gè)或者兩個(gè)左旋螺紋嚙合塊；

● 在進(jìn)行兩種不同粘度聚合物進(jìn)行混合時(shí)，可采用分次喂料，如第二相需要進(jìn)行補充分散混合，好采用兩段混合區，第一段進(jìn)行熔融樹(shù)脂和分散第二相，第二段重新分配物料，如果熔體仍是連續相，應采用更為強烈的分配混合元件（TME、ZME等)；如下游混合段只需對加入的第二相進(jìn)行熔融和分配混合，螺桿結構可適當減弱

工藝舉例——聚合物/低縱橫比添加劑

使添加劑分散相分配在物料中，然后通過(guò)瞬間強烈作用將其分散

工藝舉例——聚合物/高縱橫比添加劑（纖維）

● 為使縱橫比的損失降到很小，需要將所有的分散混合與分配混合分開(kāi)進(jìn)行

● 有兩項任務(wù)必須在混合段完成，一是必須將纖維束打散，二是將打散的纖維都分配到聚合物中并被浸潤，混合段應包括窄螺紋嚙合塊或TME/ZME齒形元件等分配混合元件

工藝舉例——聚合物/低粘度添加劑

● 必須進(jìn)行強烈的分配混合才能使添加劑混入

● 如果添加劑和基體相容性很差，必須通過(guò)“分散混合”才能使添加劑粒子很好地懸浮在聚合物基體中，應先利用分配混合元件對液滴進(jìn)行破碎和分配，反復進(jìn)行這一過(guò)程，直到液滴和基體的相容性足以使其懸浮在基體中而不凝結

● 對于低粘度添加劑，齒形混合元件的混合效果遠遠好于窄螺紋嚙合塊，混合段的填充程度對混合效果有重要的影響，提高填充度可增加混合區段的停留時(shí)間，并能至大程度的減少螺槽效應，提高混合程度

螺桿結構對0.5Pa。S硅油分散在HDPE中的影響

▲螺桿結構對0.5Pa。S硅油分散在HDPE中的影響                  ▲反向螺紋元件對混合和低粘度添加劑混入量的影響

比較結果

● 用嚙合塊結構的螺桿能混入添加劑的量小于任何一種TME結構螺桿；

● 用螺桿1和螺桿3加工純HDPE的單位機械能大體相等，但螺桿3可混入的硅油量幾乎是螺桿1的兩倍；

● 在高粘度聚合物中加入低粘度添加劑混合時(shí)，分配混合段末端的反向螺紋元件起著(zhù)重要作用。