雙螺桿擠出造粒機廣泛用于聚合物的物理改性:共混、填充和纖維增強,配料或混煉,也可用于成型制品擠出。其許用剪切速率在60~1401/s左右,螺桿線速度在30~50m/min,最大可達160m/min。
高速雙螺桿擠出機常用于物料的配混和作為連續(xù)化學(xué)反應(yīng)擠出及排氣操作,這類擠出機的轉(zhuǎn)速范圍在300~1800r/min。
此外,雙螺桿擠出機喂料特性好,適用于粉料加工,且比單螺桿擠出機 有更好的混煉、排氣、反應(yīng)和自潔功能,加工熱穩(wěn)定性差的塑料和共混料時更顯示出其*性。
通過螺桿元件不同形式的組合,按積木形式設(shè)計的具有排氣功能的雙螺桿擠出造粒機可以在以下方面得到應(yīng)用。
1、母料的生產(chǎn)
塑料顆粒與高比例添加劑組成的混合物即為母料。添加劑包括顏料、填料和功能性添加劑,通常為粉狀料且容易結(jié)塊。雙螺桿擠出機是母料生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備,用于聚合物基體內(nèi)添加劑的均質(zhì)化和分散混合。
2、共混改性
提供基體與添加劑、填料、加強料之間的最佳混合性能。玻璃纖維是最主要的強化材料,但其他纖維同樣能夠與聚合物載體結(jié)合。通過添加纖維與聚合物結(jié)合,可以獲得高強度與高耐沖擊性能的材料,同時還能減重減成本。
3、排氣
由于兩根螺桿的相互嚙合,在嚙合處對物料的剪切過程使物料的表層得到不斷的更新,增進了排氣效果,從而使雙螺桿擠出機比排氣單螺桿擠出機具有更好的排氣性能。在排氣段采用大導(dǎo)程的螺紋輸送元件,與第一計量段之間通常用環(huán)壩或反螺紋元件建壓。
越過環(huán)壩的熔體進入排氣段,壓力釋放,揮發(fā)分得以逸出。由于雙螺桿擠出機其螺槽縱向敞開,因而第二計量段中未充滿區(qū)域都將參加脫揮。
采用多口排氣設(shè)計的雙螺桿擠出機可很好適用于EVA樹脂脫水、PMMA本體連續(xù)聚合及分離單體、PC脫溶劑等工藝。這種設(shè)計的機型如與預(yù)聚釜相連,可用于高聚物的加聚、縮聚反應(yīng),解決高粘度熔體在聚合反應(yīng)過程中的攪拌、傳熱等難題。
4、反應(yīng)擠出
反應(yīng)擠出即單體在擠出過程中進行鍵和的特殊工藝。雙螺桿擠出機由于其優(yōu)異的混合性能,非常適于進行反應(yīng)擠出。將液體原料按一定配比加入雙螺桿擠出機中,在混合和嚙合作用下發(fā)生聚合反應(yīng),多余的反應(yīng)熱通過機筒散出。在出口處通常采用齒輪泵將產(chǎn)品直接輸入到水環(huán)造粒機中造粒。
5、直接擠出
幾乎95%的雙螺桿擠出機都是用于混合、脫回、反應(yīng)擠出等最后粒狀產(chǎn)品的生產(chǎn),對于產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性要求不高,雙螺桿擠出機也能將混合與擠出成型相結(jié)合,通過使用特定的機頭與合適的下游設(shè)備,以更高效的方式生產(chǎn)成品,可生產(chǎn)薄膜、板材、管道等等。
直接擠出可以省去冷卻造粒以及再加熱熔融步驟,物料承受更少的熱應(yīng)力和剪切應(yīng)力,整個工藝可以節(jié)省能源,而且可以很方便地調(diào)整配方,已經(jīng)在PE、TPE/TPO/TPV、PVB、木纖維復(fù)合物、發(fā)泡制品、尼龍和可降解塑料生產(chǎn)中有應(yīng)用。通常增設(shè)一個齒輪泵減少壓力波動,以為機頭提供穩(wěn)定壓力的物料。