根据塑料高填充改性的特点,要求改性设备必须适应其要求。在20世纪80年代中后期,我国开始采用平行啮合双螺杆挤出机应用到高填充改性领域,取得了较好的效果。
其特点如下:
1.适应性广,一机多用
即用同一台平行双螺杆挤出机可以生产多种产品。
2.混炼效果好
同向啮合平行双螺杆挤出机的螺杆在啮合处产生强烈的剪切作用,对物料的分散与混合极有利,由于其一根螺杆的螺棱象楔子一样伸入到另一根螺杆的螺槽中,基本上阻止了物料由该螺槽进入到同一螺杆的相邻螺槽中去,大部分物料强制地由一根螺杆的螺槽转移到另一根螺杆的螺槽中去。物料在两根螺杆之间反复转向,因而物料受到相当好的混炼。即使参与共混的聚合物的熔融粘度相差比较大,也能强制地混炼为均匀的聚合物共混体。
3.物料在料筒内停留时间分布窄
同向啮合平行双螺杆挤出机的工作原理是“正向输送”所以物料在其中的平均滞留时间比单螺杆挤出机少二分之一以上,停留时间分布范围也仅为单螺杆挤出机的五分之一左右。因此物料各部分在挤出机料筒内经历的物理,化学变化过程大体相同。因而聚合物共混物的性能更均匀。
4.具有良好的自清能力
同向啮合平行双螺杆挤出机的两根螺杆相互啮合,旋转时彼此之间相互刮拭,避免物料对螺杆的黏附、缠包。
5.挤出量大,能耗低
同向啮合平行双螺杆挤出机的螺距小,螺槽深,有效螺槽容积比单螺杆挤出机大, 双螺杆挤出机在运转时,机械能通过螺杆啮合处直接施加到其间的薄层物料上,使物料受到强烈的剪切作用。因而,机械能可转变为热能,提高了能量的转化率。
6.采用积木式结构,螺杆可任意组合
根据不同的物料的要求,调整其组合结构,可实现最佳化操作。
同向啮合平行双螺杆挤出机两根相同螺杆平行布置并且按同一方向旋转,满足a<D(a指两根螺杆的中心距,D指螺杆外径)。它是由动力传动与扭矩分配系统、挤压系统、加热冷却系统、辅助系统(润滑系统、计量喂料、真空排气等)、电器与控制系统构成。
对于改性厂选择设备时,应考虑以下设备技术参数:
(1)螺杆直径:螺杆直径即螺杆外径,用D表示,单位mm。
(2)螺杆长径比:螺杆上有螺纹部分的长度(即螺杆有效长度)与螺杆直径之比,用L/D表示。
(3)螺杆转速范围:指螺杆在最低转速(nmin)和螺杆最高转速(nmax)范围内实现无极调速。
(4)生产能力:指挤出机单位时间最大挤出量。
(5)主驱动电机功率:驱动主传动箱的电机额定功率。
(6)挤压部分的加热功率和加热区数。