【正文】 拴 )有助于物料進(jìn)入混煉區(qū)，并施加一定的壓力。 連續(xù)熔體混合設(shè)備 ? 單螺桿擠出機(jī) ? 單螺桿擠出機(jī)通常配有包括加料段、壓縮段和計(jì)量段的螺桿。絕大多數(shù)單螺桿擠出機(jī)被用來(lái)擠出造粒、成型板、管、絲、膜中空制品、異型材等，也有少數(shù)單螺桿擠出機(jī)用來(lái)完成某些混合任務(wù)。 ? 單螺桿擠出機(jī)的工作機(jī)理為：在固體輸送區(qū)，物料是靠它與螺桿和機(jī)筒之間的摩擦系數(shù)的差值形成的摩擦力而向前輸送的。當(dāng)物料熔融成為熔體后，在螺紋區(qū)物料是靠粘性拖曳向前輸送的。而在無(wú)螺紋區(qū)則是靠壓差向前輸送的。 ? 在單螺桿擠出機(jī)中，只有當(dāng)物料熔融后，混合才得以進(jìn)行。 ? 單螺桿擠出機(jī)的最關(guān)鍵部件是螺桿，螺桿的幾何參數(shù)，諸如直徑、長(zhǎng)徑比、螺槽深度、螺槽深度或?qū)挾茸兓?(比例 )、螺桿各段長(zhǎng)度比、螺旋角、螺棱寬度等都不同程度地影響著其混煉效果或輸送能力。此外，螺桿轉(zhuǎn)速、表面光潔度、料筒的結(jié)構(gòu)特征也都有 —定影響。 ? 普通的單螺桿擠出機(jī)并不能獲得滿意的混合分散作用，應(yīng)使用高效混煉擠出設(shè)備，采用新型螺桿和混煉元件。這些高效混煉擠出設(shè)備強(qiáng)化了剪切作用和對(duì)流作用，它們主要從三方面采取措施提高設(shè)備的混煉效果，即提高剪切速率，延長(zhǎng)混煉作用時(shí)間，加強(qiáng)對(duì)混合物料的分割和擾動(dòng)。 ? 混煉型擠出機(jī)的螺桿型式主要有屏障型、銷釘型和波型等。 屏障型螺紋形式 促使熔化并使熔體受到較強(qiáng)的剪切，更有利于混合作用的發(fā)揮。 銷釘型螺紋形式 增加物料攪動(dòng)，促進(jìn)熔化，產(chǎn)生局部高剪切，提高內(nèi)壓和熔體溫度。 螺桿的螺槽根部是偏心的，偏心部位沿軸向按螺旋形移動(dòng)。由于螺槽深度前后各點(diǎn)不一致，螺槽彼此的連接就呈現(xiàn)波浪的形式。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)固體床呈周期性地壓縮和膨脹，促使混合和熔化。另一種是在主螺紋中間設(shè)置附加螺紋，形成兩個(gè)螺槽，兩者的深淺變化相反，使物料周期地受到壓縮和膨脹。 波型螺紋形式 在每個(gè) DIS元件的外表面上均有盤成與螺桿本體螺紋方向相同的螺旋進(jìn)、出料槽。進(jìn)料槽的終點(diǎn)與出料槽的起點(diǎn)以通道相連結(jié)，但出料槽出口在元件圓周上的排列順序與進(jìn)料槽進(jìn)口在元件圓周上的排列順序不同。物料在其流動(dòng)的交叉方向上受到了強(qiáng)烈的剪切作用。 DIS螺桿 靜態(tài)混合器 靜態(tài)混和器是由許多扭曲板按不同方向相對(duì)而又交錯(cuò)的方式串聯(lián)地嵌在空心圓管的內(nèi)壁上的，各扭曲板彼此接攏，將圓筒中物料的流動(dòng)分成兩股且使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分配混和。 混煉 —擠出機(jī)組 ? 為延長(zhǎng)物料的混煉時(shí)間，提高混煉效果，工業(yè)上常用兩臺(tái)擠出機(jī)串聯(lián)操作，或制成串聯(lián)機(jī)組 ——二段擠出機(jī)用于聚合物共混。然而此類措施效果不夠明顯，主要是因?yàn)槲锪显谠O(shè)備中流動(dòng)時(shí)的剪切速率未能提高。 ? 混煉 —擠出機(jī)組吸取了二段擠出機(jī)的特點(diǎn)，也分為兩個(gè)操作段。不過(guò)為了強(qiáng)化混煉作用，其第一操作段不使用擠出機(jī)，而使用類似于密煉機(jī)結(jié)構(gòu)的沿?zé)捬b置。在此段以高剪切速率 (500一 1500秒‘ )使聚合物受到混煉。在第二操作段仍為普通單螺桿擠出機(jī)，螺桿長(zhǎng)徑比可以適當(dāng)減小，在此段用低剪切速率 (30一 70秒‘ )擠出。 雙螺桿擠出機(jī) ? 雙螺桿擠出機(jī)的混煉擠出裝置系由兩根互相嚙合的螺桿和一個(gè)“ ∞”字形料筒組成。其工作原理與單螺桿擠出機(jī)完全不同。物料在單螺桿擠出機(jī)中的輸送，主要是依靠摩擦力；而雙螺桿擠出機(jī)則主要是由兩根互相嚙合的螺桿在料筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的“正向輸送”作用，強(qiáng)制地將物料推向料筒末端，在輸送過(guò)程中，大部分物料強(qiáng)制地由一根螺桿的螺槽轉(zhuǎn)移到另 —根螺桿的螺槽中去。隨螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，物料在兩螺桿之間反復(fù)轉(zhuǎn)向，因而物料受到相當(dāng)良好的混煉。據(jù)分析，在同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)中，物料經(jīng)過(guò)十個(gè)螺距后，混合次數(shù)可達(dá) 220之多。因此，即使參與共混的兩種聚合物的熔融粘度相差比較大，也能強(qiáng)制地混煉成為均勻的聚合物共混物。 雙螺桿示意圖 C o u n t e r r o t a t i n g C o r o t a t i n gIntermeshingNonintermeshing 用嚙合型雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑料配混和聚合物共混的優(yōu)點(diǎn) ① 混煉效果好 單螺桿擠出機(jī)的混煉效果不夠理想，其原因是單螺桿擠出機(jī)的分散、混合作用僅依靠螺桿的壓縮比及螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的背壓，以及由背壓產(chǎn)生的反向流動(dòng)所引起。雙螺桿擠出機(jī)的兩根互相嚙合的螺桿在嚙合處產(chǎn)生了強(qiáng)烈的剪切作用，對(duì)物料的分散與混合極有利。 ② 物料在料筒內(nèi)停留時(shí)間分布窄 雙螺桿擠出機(jī)的“正位移輸送”使物料在其中的平均停留時(shí)間比單螺桿擠出機(jī)少二分之一以上，停留時(shí)間分布范圍也僅為單螺桿擠出機(jī)的五分之 —左右。 ③ 擠出量大，能量消耗少 當(dāng)螺桿直徑和轉(zhuǎn)速相同時(shí)，雙螺桿擠出機(jī)的實(shí)際擠出量可達(dá)單螺桿擠出機(jī)的三倍。 GEOMETRY OF A COTSE ??The geometry of a COTSE can be described by two parameters: * Outer screw radius, R * Centerline distance, C The features of the geometry of a COTSE are: * Intermeshing * Selfwiping TREE TYPES OF SCREW ELEMENTS IN A COTSE Right Handed Solid conveying where low degree of fill is needed Melt conveying Pressure generation Left Handed Where channel should be filled (eg. kneading blocks) or where melt seal is needed (eg. venting). Kneading blocks Kneading blocks are good mixing elements. Those with large width are good for dispersive mixing and those with thin width are good for distributive mixing. TWO MIXING MECHANISMS IN A COSTE ? Compression/Expansion ? Smearing a . In it ia l p o sit io n .b . T h e v o lu m e o f t h e c h a m b e r in c re a s e s。 p a s sa g e o f th e m a te r ia l fr o m o n e sc r ew t o t h e o t h er . c . T h e v o lu m e o f t h e c h a m b e r i s t h e m a x im u m .d . T h e v o lu m e o f t h e c h a m b e r d e c re a se s 。 p a ss a g e o f th e m a te ria l fr o m o n e sc r ew t o t h e o t h er .e . F in a l p o s it io n 。 T h e v o l u m e o f th e c h a m b e r i s t h e m im i m u m . 1. Compression/Expansion 2. Smearing Because of the rolation of the screws, the material is smeared between the screws and between the barrel and the screws.