第四章排气挤出机、双螺杆挤出机、辅机重点分析.ppt

§4-3 排气挤出机 一、概述 1、需要从原料中排出的气体主要有： ①原料颗粒间夹带入的空气； ②颗料或粉末内吸附的水分； ③原料合成时剩余的单体、低沸点增塑剂、低分子挥发物及水分等。 这些气体如不能排出，将严重影响制品的外观和质量。 如制品内的空隙会影响电缆的介电强度； 气泡会使单丝无法拉伸； 含水分的硬管会使其承受的压力下降； 片材中的气泡和疤痘会在真空成型中造成废品等。 要求挤出原料中这些成分含量不得大于0.2%，涤纶拉膜时应小于0.02%。 排除原料中的气体可在原料进入加料口前采用烘干或由原料带入挤出机在物料被挤压时从加料口等处逸出。 实践证明：排气挤出机效果优于预热干燥法，见表4-27。 （1）含水分、溶剂、单体的聚合物在不预热干燥下直接挤出，以获得优质制品。 （2）加有各种助剂的预混粉料的挤出，以除去低沸点组分，并起到均匀混合作用。 （3）夹带大量空气的松散或絮状聚合物的挤出，以去除夹带的空气。 （4）连续聚合或后处理。 由图可见，排气式挤出机由两根普通三段螺杆串联而成。 两根螺杆的连接处设置排气口。 排气口前的螺杆称为一阶螺杆：由加料段、第一压缩段、第一均化段组成； 排气口后的螺杆称为二阶螺杆：由排气段、第二压缩段、第二均化段组成。 1、物料在一阶螺杆中，经过压缩、加热、混合达到基本塑化状态，部分气体由于压缩而排出。 2、基本塑化的物料熔体自第一均化段进入排气段，由于排气段螺槽突然加深，排气口通真空泵，使物料压力突然降低，导致熔体中原受压缩的气体和汽化的挥发物释放出来与熔体形成气泡，在排气段螺杆的搅拌下气泡破裂，脱出的气体由排气口被真空泵抽走。 3、脱除气体的熔料继续通过第二压缩段和第二均化段，重新受压缩和进一步塑化，最后通过机头得到制品。 （一）排气挤出机稳定挤出的条件 两根螺杆串接将出现三种情况： 1、 Q1 = Q2 2、 Q1 Q2 （高阻力机头）—产生冒料现象 3、 Q1 Q2 （低阻力机头）—产生缺料现象 稳定挤出条件： Q1 =Q2（两根螺杆流量平衡） 既不冒料，也不缺料 （二）实现稳定挤出的方法 1、压力调节 （1）防止冒料 在Ⅰ阶螺杆的计量段和排气段之间加阀V1。 则有： Ⅰ阶螺杆特性线变软 Ⅱ阶螺杆特性线、口模特性线不变 （二）实现稳定挤出的方法 1、压力调节 （2）防止缺料 在Ⅱ 阶螺杆或口模前加阀V2 相当于增大了机头压力， 则有： Ⅰ阶螺杆特性线不变，口模特性线变硬（K ↓） （二）实现稳定挤出的方法 加V1、V2压力调节阀的优缺点： 优点： 可分别调节，便于物料、制品的变化扩大机器的适应性 缺点： 机器结构复杂，尤其加V1—机筒加V1较困难 一般是旁路调节 易使热敏性物料停滞而过热分解  1、直接抽气式排气挤出机 见图4-148 其特点是物料由第一均化段进入排气段后，气体从排气段机筒上的排气口排出挤出机。 这种类型排气螺杆加工方便，加工物料种类广，机筒易于安装加热冷却装置。目前采用广。 2、旁路式排气挤出机 见图4-149 其特点是在机筒上开有旁路系统。在旁路上安装有调压阀，以控制熔体流量。 在螺杆第一均化段末设一反螺纹，以迫使物料通过旁路，进入第二压缩段，防止排气口冒料，而气体进入排气段排出。 3、中空式排气挤出机 见图4-150 其特点是在螺杆第一均化段后面设有一个或几个反螺纹。 在反螺纹作用下，迫使物料从开设在螺杆中心的孔道流到二阶螺杆，而气体却可通过反螺纹到达排气段，并从排气口中排出。 脱除气体的物料经第二压缩段和进一步塑化后，从机头挤出。 4、尾部排气式挤出机 见图4-151 其特点是螺杆有较短的压缩段，排气口不设在机筒上，而是开在排气段的螺杆上，气体从排气口经螺杆中心的孔道从螺杆尾部排出。 螺杆无法冷却，但机筒加工和安装加热冷却系统方便、容易。 1、排气式挤出机的螺杆长径比L/D L/D为24～30。L/D增大，同样的塑化质量，可提高转速、或增加螺槽深度和均化段长度，提高产量，见表4-28。 2、各均化段长度及螺槽深度 一阶螺杆长度大约占螺杆全长的53%～58%，最大不超过2/3。 第二均化段长度与第一均化段长度的比值为0.8～1.8。第二均化段长度尽可能长些，以保证稳定挤出。 第二均化段螺槽深度hⅡ与第一均化段螺槽深度hⅠ之比称为“泵比”x。 x越大，第二均化段的输送能力越大，冒料的可能性越小。但当机头压力较低时，生产将不稳定。 据统计，排气挤出机的x大多在1.5～2.0。 排气段参数选择的核心问题是如何达到很好的排气效果。 根据经验：排气段长度取（2～6）D，排气段螺槽深度为第一均化段螺槽深的2.5～6倍，则排气效果好。 3、排气式挤出机的排气口 见