橡胶片材挤出机 橡胶片材机 橡胶片材生产线 橡胶片材挤出设备
由于在此阶段的作用温度已X过了塑料的流变温度,加之作用时间较长,致使塑料发生了物态的转变,与加热机筒接触的物料开始熔化,在机筒内表面形成层聚合物熔膜,当熔膜的厚度X过螺纹顶与机筒之间的间隙时,就会被旋转的螺纹刮下来,聚集在推进螺纹的前面,形成熔池。由于机筒和螺纹根部的相对运动,使熔池产生了物料的循环流动。螺棱后面是固体床(固体塑料),物料沿螺槽向前移动的过程中,由于熔融段的螺槽深度向均化段逐渐变浅,固体床不断被挤向机筒内壁,加速了机筒向固体床的传热过程,螺杆的旋转对机筒内壁的熔膜产生剪切作用,从而使熔膜和固体床分界面的物料熔化,固体床的宽度逐渐减小,知道完全消失,即由固态转变为粘流态。此时塑料分子结构发生了根的改变,分子间张力极度松弛,若为结晶性高聚物,则其晶区开始减少,无定形增多,除其中的特大分子外,体完成了塑化,即所谓的“初步塑化”,并且在压力的作用下,排除了固态物料中所含的气体,实现初步压实。
在均化段,具有这样几个突出的工艺特性:这段螺杆螺纹深度X浅,即螺槽容积X小,这里是螺杆与机筒间产生压力X大的工作段;来螺杆的推力和筛板等处的反作用力,是塑料“短兵相接”的直接 带;这段又是挤出工艺温度X高的段,塑料在此阶段所受到的径向压力和轴向压力X大,这种高压作用,足以使含于塑料内的全部气体排除,并使熔体压实,致密。该段所具有的“均压段”之称即由此而得。而由于高温的作用,使得经过熔融段未能塑化的高分子在此段完成塑化,从而X后消除“颗粒”,使塑料塑化充分均匀,将完全塑化熔融的塑料定量、定压的由机头均匀的挤出。4.挤出过程中塑料的流动状态
在挤出过程中,由于螺杆的旋转使塑料推移,而机筒是不动的,这就在机筒和螺杆之间产生相对运动,这种相对运动对塑料产生摩擦作用,使塑料被拖着前进。由于机头中的模具、多孔筛板和滤网的阻力,又使塑料在前进中产生反作用力,这就使塑料在螺杆和机筒中的流动复杂化了。通常将塑料的流动状态看成是由以下四种流动形式组成的:
1)正流――是指塑料沿着螺杆螺槽向机头方向的流动。它是螺杆旋转的推挤力产生的,是四种流动形式中X要的种。正流量的大小直接决定着挤出量。
2)倒流――又称逆流,它的方向与正流的流动方向整好它是由于机头中的模具、筛板、和滤网等阻碍塑料的正向运动,在机头区域里产生的压力(塑料前进的反作用力)造成的。由机头至加料口形成了“压力下的回流”,也称为“反压流动”。它能引起生产能力的损失。3)横流――它是沿着轴的方向,即与螺纹槽相垂直方向的塑料流动。也是由螺杆旋转时的推挤所形成的。它的流动受到螺纹槽侧壁的阻力,由于两侧螺纹的相互阻力,而螺杆是在旋转中,使塑料在螺槽内产生翻转运动,形成环状流动,横流实质是环流。环流对塑料在机筒中的混合、塑化成熔融状态,是和环流的作用分不开的。环流使物料在机筒中产生搅拌和混合,并且利于机筒和物料的热交换,它对提高挤出质量有重要的意义,但对挤出流率的影响很小4)漏流――它也是由机头中模具、筛板和滤网的阻力产生的。它不是螺槽中的流动,而是在螺杆与机筒的间隙中形成的倒流。它也能引起生产能力的损失。由于螺杆与机筒的间隙通常很小,故在正常情况下,漏流流量要比正流和倒流小的多。在挤出过程中,漏流将影响挤出量,漏流量增大,挤出量将减小。
塑料的四种流动状态不会以单X的形式出现,就某塑料质点来说,既不会有真正的倒流,也不会有封闭的环流。熔体塑料在螺纹槽中的实际流动是上述四种流动状态的综合,以螺旋形轨迹向前的种流动。
5. 挤出质量
挤出质量 要指塑料的塑化情况是否良好,几何尺寸是否均,即径向厚度是否致,轴向外径是否均匀。决定塑化情况的因袭除塑料身外, 要是温度和剪切应变率及作用时间等因素。挤出温度过高不但造成挤出压力的波动,导致塑料的分解,甚至可能酿成设备事故。而减小螺槽深度,增大螺杆长径比,有利于塑料的热交换和延长受热时间,满足塑化均匀要求,但将影响挤出量,又为螺杆制造和装配造成困难。确保塑化的重要因素应是提高螺杆旋转对塑料所产生的剪切应变率,以达到机械混合均匀,挤出热交换均衡,并由此为塑化均匀提供保障。这个应变率的大小由螺杆与机筒间的剪切应变力所决定,其剪切的应变率数值为:
其中:Δ――为剪切应变率(1/min)
D ――为螺杆直径(cm)
N ――为螺杆转速(r/min)
――为螺槽深度(cm)
在保挤出量的要求下,可以在提高转速的情况下加大螺槽深度。螺杆与机筒的间隙也对挤出质量有影响,间隙过大时则塑料的倒流、漏流增加,不但引起挤出压力波动,影响挤出量。