第四章-排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件

§4-3排氣擠出機(jī)一、概述1、需要從原料中排出的氣體主要有：①原料顆粒間夾帶入的空氣；②顆料或粉末內(nèi)吸附的水分；③原料合成時(shí)剩余的單體、低沸點(diǎn)增塑劑、低分子揮發(fā)物及水分等。第四章擠出成型機(jī)§4-3排氣擠出機(jī)這些氣體如不能排出，將嚴(yán)重影響制品的外觀和質(zhì)量。如制品內(nèi)的空隙會(huì)影響電纜的介電強(qiáng)度；氣泡會(huì)使單絲無法拉伸；含水分的硬管會(huì)使其承受的壓力下降；片材中的氣泡和疤痘會(huì)在真空成型中造成廢品等。要求擠出原料中這些成分含量不得大于0.2%，滌綸拉膜時(shí)應(yīng)小于0.02%。這些氣體如不能排出，將嚴(yán)重影響制品的外觀和質(zhì)量。排除原料中的氣體可在原料進(jìn)入加料口前采用烘干或由原料帶入擠出機(jī)在物料被擠壓時(shí)從加料口等處逸出。實(shí)踐證明：排氣擠出機(jī)效果優(yōu)于預(yù)熱干燥法，見表4-27。排除原料中的氣體可在原料進(jìn)入加料口前采用烘干或由原料帶入擠出（1）含水分、溶劑、單體的聚合物在不預(yù)熱干燥下直接擠出，以獲得優(yōu)質(zhì)制品。（2）加有各種助劑的預(yù)混粉料的擠出，以除去低沸點(diǎn)組分，并起到均勻混合作用。（3）夾帶大量空氣的松散或絮狀聚合物的擠出，以去除夾帶的空氣。（4）連續(xù)聚合或后處理。2、排氣式擠出機(jī)主要應(yīng)用于：（1）含水分、溶劑、單體的聚合物在不預(yù)熱干燥下直接擠出，以獲由圖可見，排氣式擠出機(jī)由兩根普通三段螺桿串聯(lián)而成。兩根螺桿的連接處設(shè)置排氣口。排氣口前的螺桿稱為一階螺桿：由加料段、第一壓縮段、第一均化段組成；排氣口后的螺桿稱為二階螺桿：由排氣段、第二壓縮段、第二均化段組成。二、排氣式擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理由圖可見，排氣式擠出機(jī)由兩根普通三段螺桿串聯(lián)而成。二、排氣式1、物料在一階螺桿中，經(jīng)過壓縮、加熱、混合達(dá)到基本塑化狀態(tài)，部分氣體由于壓縮而排出。2、基本塑化的物料熔體自第一均化段進(jìn)入排氣段，由于排氣段螺槽突然加深，排氣口通真空泵，使物料壓力突然降低，導(dǎo)致熔體中原受壓縮的氣體和汽化的揮發(fā)物釋放出來與熔體形成氣泡，在排氣段螺桿的攪拌下氣泡破裂，脫出的氣體由排氣口被真空泵抽走。3、脫除氣體的熔料繼續(xù)通過第二壓縮段和第二均化段，重新受壓縮和進(jìn)一步塑化，最后通過機(jī)頭得到制品。物料在排氣式擠出機(jī)中經(jīng)歷1、物料在一階螺桿中，經(jīng)過壓縮、加熱、混合達(dá)到基本塑化狀態(tài)，3.3.2.3排氣擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過程3.3.2.3排氣擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過程Q1=Qd1-Qp1Q2=Qd2-Qp2(2)穩(wěn)定工作條件（一）排氣擠出機(jī)穩(wěn)定擠出的條件兩根螺桿串接將出現(xiàn)三種情況：1、Q1=Q22、Q1>Q2（高阻力機(jī)頭）—產(chǎn)生冒料現(xiàn)象3、Q1<Q2（低阻力機(jī)頭）—產(chǎn)生缺料現(xiàn)象

穩(wěn)定擠出條件：

Q1=Q2（兩根螺桿流量平衡）既不冒料，也不缺料

Q1=Qd1-Qp1(2)穩(wěn)定工作條件（一）排氣擠出機(jī)穩(wěn)定擠(2)穩(wěn)定工作條件若口模特性線為OK，交點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的壓力：P2=Pmax，此時(shí)生產(chǎn)率Q2=Q1=Qmax。當(dāng)口模特性線為OK’時(shí)Q2<Q1，則出現(xiàn)冒料；若口模特性線為OK’’時(shí)Q2>Q1，則出現(xiàn)供料不足。(2)穩(wěn)定工作條件若口模特性線為OK，（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法1、壓力調(diào)節(jié)（1）防止冒料

在Ⅰ階螺桿的計(jì)量段和排氣段之間加閥V1。則有：

Ⅰ階螺桿特性線變軟

Ⅱ階螺桿特性線、口模特性線不變（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法1、壓力調(diào)節(jié)第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法1、壓力調(diào)節(jié)（2）防止缺料在Ⅱ

階螺桿或口模前加閥V2相當(dāng)于增大了機(jī)頭壓力，則有：

Ⅰ階螺桿特性線不變，口模特性線變硬（K

↓）（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法1、壓力調(diào)節(jié)2冒料缺料2冒料缺料（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法加V1、V2壓力調(diào)節(jié)閥的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可分別調(diào)節(jié)，便于物料、制品的變化擴(kuò)大機(jī)器的適應(yīng)性缺點(diǎn)：機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其加V1—機(jī)筒加V1較困難

一般是旁路調(diào)節(jié)易使熱敏性物料停滯而過熱分解

（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法加V1、V2壓力調(diào)節(jié)閥的優(yōu)

1、直接抽氣式排氣擠出機(jī)見圖4-148其特點(diǎn)是物料由第一均化段進(jìn)入排氣段后，氣體從排氣段機(jī)筒上的排氣口排出擠出機(jī)。這種類型排氣螺桿加工方便，加工物料種類廣，機(jī)筒易于安裝加熱冷卻裝置。目前采用廣。三、排氣式擠出機(jī)的分類與特點(diǎn)

1、直接抽氣式排氣擠出機(jī)見圖4-148三、排氣式擠出機(jī)2、旁路式排氣擠出機(jī)見圖4-149其特點(diǎn)是在機(jī)筒上開有旁路系統(tǒng)。在旁路上安裝有調(diào)壓閥，以控制熔體流量。在螺桿第一均化段末設(shè)一反螺紋，以迫使物料通過旁路，進(jìn)入第二壓縮段，防止排氣口冒料，而氣體進(jìn)入排氣段排出。2、旁路式排氣擠出機(jī)見圖4-1493、中空式排氣擠出機(jī)見圖4-150其特點(diǎn)是在螺桿第一均化段后面設(shè)有一個(gè)或幾個(gè)反螺紋。在反螺紋作用下，迫使物料從開設(shè)在螺桿中心的孔道流到二階螺桿，而氣體卻可通過反螺紋到達(dá)排氣段，并從排氣口中排出。脫除氣體的物料經(jīng)第二壓縮段和進(jìn)一步塑化后，從機(jī)頭擠出。3、中空式排氣擠出機(jī)見圖4-1504、尾部排氣式擠出機(jī)見圖4-151其特點(diǎn)是螺桿有較短的壓縮段，排氣口不設(shè)在機(jī)筒上，而是開在排氣段的螺桿上，氣體從排氣口經(jīng)螺桿中心的孔道從螺桿尾部排出。螺桿無法冷卻，但機(jī)筒加工和安裝加熱冷卻系統(tǒng)方便、容易。4、尾部排氣式擠出機(jī)見圖4-1511、排氣式擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比L/DL/D為24～30。L/D增大，同樣的塑化質(zhì)量，可提高轉(zhuǎn)速、或增加螺槽深度和均化段長(zhǎng)度，提高產(chǎn)量，見表4-28。2、各均化段長(zhǎng)度及螺槽深度一階螺桿長(zhǎng)度大約占螺桿全長(zhǎng)的53%～58%，最大不超過2/3。第二均化段長(zhǎng)度與第一均化段長(zhǎng)度的比值為0.8～1.8。第二均化段長(zhǎng)度盡可能長(zhǎng)些，以保證穩(wěn)定擠出。四、排氣式擠出機(jī)的主要參數(shù)1、排氣式擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比L/D四、排氣式擠出機(jī)的主要參數(shù)第二均化段螺槽深度hⅡ與第一均化段螺槽深度hⅠ之比稱為“泵比”x。x越大，第二均化段的輸送能力越大，冒料的可能性越小。但當(dāng)機(jī)頭壓力較低時(shí)，生產(chǎn)將不穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計(jì)，排氣擠出機(jī)的x大多在1.5～2.0。排氣段參數(shù)選擇的核心問題是如何達(dá)到很好的排氣效果。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：排氣段長(zhǎng)度?。?～6）D，排氣段螺槽深度為第一均化段螺槽深的2.5～6倍，則排氣效果好。第二均化段螺槽深度hⅡ與第一均化段螺槽深度hⅠ之比稱為“泵比3、排氣式擠出機(jī)的排氣口見圖4-154排氣口形狀和位置應(yīng)有利于排氣，減少冒料，便于觀察及清理。4、排氣式擠出機(jī)的抽氣系統(tǒng)見圖4-155從排氣口出來的氣體首先要經(jīng)過膨脹缸，再由真空泵抽出。膨脹缸內(nèi)裝有水，將排出氣體中的有害雜質(zhì)進(jìn)行溶解吸收并將氣體降溫，起保護(hù)真空泵及提高泵效率的作用。3、排氣式擠出機(jī)的排氣口見圖4-154§4-4雙螺桿擠出機(jī)§4-4雙螺桿擠出機(jī)

一、概述單螺桿擠出機(jī)不足之處：①粉料、玻璃纖維增強(qiáng)改性、無機(jī)填料等較難加入，單螺桿擠壓機(jī)不適合填充改性、玻璃纖維增強(qiáng)改性，尤其不適合硬聚氯乙烯粉料的加工。②排氣效果較差，不適合共混、排氣、化學(xué)反應(yīng)等特種聚合物的加工。③物料停留時(shí)間較長(zhǎng)，停留時(shí)間不相等，不適宜加工熱敏性物料。一、概述單螺桿擠出機(jī)不足之處：①加料容易

正位移輸送（則活塞流輸送）原料，沒有壓力回流，輸送效率高。設(shè)多個(gè)加料口，可直接加入帶狀料、糊狀料、粉料及玻璃纖維等具有很高或很低粘度，與金屬表面有很寬摩擦系數(shù)的物料，直接擠出制品。雙螺桿擠出機(jī)特別適合加工聚氯乙烯粉料、聚合物填充改性和玻璃纖維增強(qiáng)改性等。雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn)①加料容易雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn)

②物料在料筒中停留時(shí)間短特別適用于加工那些停留時(shí)間長(zhǎng)就會(huì)凝聚或固化物料的著色和混料。如熱固性粉末涂料的混合擠出。

③優(yōu)異的排氣性能

由于雙螺桿嚙合部分的有效混合，排氣部分的自潔功能，使得物料在排氣段能獲得完全的表面更新所致。②物料在料筒中停留時(shí)間短

④優(yōu)異的混合、塑化效果

物料運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，在縱向和橫向同時(shí)受到擠壓、剪切、置換，混合充分，熱傳遞良好，熔融塑化能力大，排氣能力強(qiáng)，對(duì)物料溫度控制良好等?；旌?、塑化遠(yuǎn)比單螺桿好。④優(yōu)異的混合、塑化效果

⑤功率消耗低

單螺桿擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比比雙螺桿的大20～30%，分流板、過濾網(wǎng)及機(jī)頭等阻力比雙螺桿的大、故雙螺桿擠出機(jī)功率消耗要低50%。

⑥螺桿特性硬

雙螺桿擠出機(jī)的產(chǎn)量主要決定于加料量，與螺桿轉(zhuǎn)速無關(guān)，其螺桿特性線較硬，見圖3-89，產(chǎn)量對(duì)壓力不敏感。適于擠出大截面尺寸及精度要求較高的制品擠出成型。⑤功率消耗低（1）物料在料筒中被強(qiáng)制向前輸送，即使雙螺桿頭部壓力過大或堵塞仍然像料斗一樣徑直送料，結(jié)果會(huì)造成螺桿擰斷或電機(jī)燒壞。因此雙螺桿擠出機(jī)不可缺少的是進(jìn)料要受到自動(dòng)計(jì)量計(jì)的嚴(yán)格控制。如果自動(dòng)計(jì)量計(jì)損壞就不能生產(chǎn)，否則有損壞機(jī)器的可能。（2）物料在雙螺桿中被擠出后，呈“∞”字形狀。因此，機(jī)頭的設(shè)計(jì)要適當(dāng)；否則易發(fā)生物料“停滯”現(xiàn)象。雙螺桿擠出機(jī)缺點(diǎn)（1）物料在料筒中被強(qiáng)制向前輸送，即使雙螺桿頭部壓力過大或堵（3）雙螺桿擠出機(jī)兩根螺桿間的中心距很小，選用止推軸承時(shí)尺寸受到限制。目前在國(guó)外雙螺桿擠出機(jī)已廣泛應(yīng)用于聚合物加工領(lǐng)域，已占全部擠出機(jī)總數(shù)的40%。硬聚氯乙烯粒料、管材、異型材、板材幾乎都用雙螺桿擠出機(jī)加工成型。另雙螺桿擠出機(jī)已廣泛用來進(jìn)行聚合物共混、填充和增強(qiáng)改性、反應(yīng)擠出、聚合物著色、色母粒的制造等，見表3-15。（3）雙螺桿擠出機(jī)兩根螺桿間的中心距很小，選用止推軸承時(shí)尺寸二、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類1、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖7-29，由雙螺桿、料筒（開有主加料口、側(cè)加料口及至少一個(gè)排氣口）、排氣裝置（有1~3個(gè)）、定量加料裝置、加熱冷卻系統(tǒng)、機(jī)頭連接體、主機(jī)傳動(dòng)裝置、機(jī)座以及電控儀表等組成。兩根平行的螺桿置于一“∞”形截面的料筒中。主要差別在于螺桿結(jié)構(gòu)不同。螺桿結(jié)構(gòu)要比單螺桿復(fù)雜得多，除了直徑、長(zhǎng)徑比、螺槽深、螺棱寬等外，還有旋轉(zhuǎn)方向、嚙合程度等問題，見表4-31

。二、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類1、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)（1）按螺桿旋轉(zhuǎn)方向劃分見圖4-157同向旋轉(zhuǎn)兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向一致異向旋轉(zhuǎn)兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向相反

（2）按兩根螺桿嚙合與否劃分見圖4-158嚙合型

全嚙合中心距A=r+R部分嚙合中心距A＞r+R非嚙合型中心距A≥2R（相等時(shí)外徑接觸或相切）2、雙螺桿擠出機(jī)的分類（1）按螺桿旋轉(zhuǎn)方向劃分見圖4-1572、雙螺桿擠出機(jī)（3）按兩根螺桿軸線相對(duì)位置劃分

平行雙螺桿見圖14-30，兩根螺桿軸線相互平行錐形雙螺桿見圖14-29，兩根螺桿中心線成一交角，螺紋分布在錐面上。（3）按兩根螺桿軸線相對(duì)位置劃分（4）按螺桿為整體或組合式劃分見表4-31和圖4-159。目前，常用的同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿（甚至機(jī)筒），大都為組合式。因可改變螺桿元件的組合，以達(dá)到加工不同種類物料的目的。（4）按螺桿為整體或組合式劃分見表4-31和圖4-159。（5）按順螺槽和橫過螺槽分縱向開放物料可沿一根螺桿的螺槽流到另一根螺桿的螺槽。如嚙合同向旋轉(zhuǎn)型縱向封閉兩根螺桿各自形成若干個(gè)互不相通的腔室，一根螺桿的螺槽完全被另一根螺桿的螺棱堵死。如嚙合異向旋轉(zhuǎn)型橫向開放橫過螺棱的物料有通道，可從一根螺桿的一個(gè)螺槽流向相鄰的另一個(gè)螺槽；或一根螺桿的一個(gè)螺槽中的物料可流到另一根螺桿的相鄰兩個(gè)螺槽中。如非嚙合型（5）按順螺槽和橫過螺槽分三、雙螺桿擠出機(jī)的工作原理1、嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)（1）按旋轉(zhuǎn)方向（圖4-160），物料可從一根螺桿的螺槽經(jīng)嚙合區(qū)的間隙流入另一根螺桿的螺槽（縱向開放），形成螺旋的“∞”形向前運(yùn)動(dòng)（圖4-161），從加料口至機(jī)頭存在著通道。三、雙螺桿擠出機(jī)的工作原理1、嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)（2）在嚙合處，螺紋和螺槽的速度相反，物料相對(duì)速度很大，承受很大的剪切，有利于混合，且能刮去螺槽內(nèi)的積料，故具有較好的混煉和自潔作用。（3）由于嚙合處兩根螺桿的速度方向相反，在上下嚙合區(qū)形成平衡的壓力，螺桿的軸承及機(jī)筒承載均勻，可在高達(dá)300r/min以上的轉(zhuǎn)速下工作。（2）在嚙合處，螺紋和螺槽的速度相反，物料相對(duì)速度很大，承受（4）由于兩根螺桿相互嚙合，對(duì)物料輸送有強(qiáng)制推力，故螺槽內(nèi)物料可不充滿螺槽向前輸送。（5）螺桿嚙合處對(duì)物料的剪切使物料的表層不斷更新，具有很好的脫揮排氣性能。小結(jié)：同向旋轉(zhuǎn)具有很強(qiáng)的混煉功能：分流混合、軸向返混、湍流混合、強(qiáng)制塑煉，自潔能力強(qiáng)，很適于混煉、混色、改性、復(fù)合等工藝操作。（4）由于兩根螺桿相互嚙合，對(duì)物料輸送有強(qiáng)制推力，故螺槽內(nèi)物2、嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)見圖4-162。（1）兩根螺桿旋轉(zhuǎn)方向不同，為縱向封閉，一根螺桿的螺槽完全被另一根螺桿的螺棱堵死，物料不能形成“∞”向前運(yùn)動(dòng)。（2）各自形成若干個(gè)互不相通的腔室，螺桿每轉(zhuǎn)一圈，C形小室就前移一個(gè)導(dǎo)程的距離，見圖2-80。自加料口到機(jī)頭不存在物料的連續(xù)通道。2、嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)見圖4-162。（3）少量物料被拉入兩螺桿徑向間隙，受到螺棱和螺槽間研磨和滾壓，形成高壓區(qū)，見圖7-36。使機(jī)筒壁和軸承受力不均而磨損。只能在低速（＜100r/min）下工作。（4）在嚙合區(qū)，物料相互擦離，具有較強(qiáng)的自潔性。（5）因物料呈密閉C形小室向前強(qiáng)制輸送，機(jī)頭壓力高，而混煉剪切作用較弱，故適用于制品（特別是熱敏性物料）的擠出成型。（3）少量物料被拉入兩螺桿徑向間隙，受到螺棱和螺槽間研磨和滾見圖4-164、圖7-43，因兩根螺桿不能形成封閉的或半封閉的腔室，無正位移輸送條件，其輸送機(jī)理類似于單螺桿擠出機(jī)。物料與機(jī)筒、螺桿的摩擦系數(shù)、物料的粘性是影響輸送能力的主要因素。物料可從一螺桿交換到另一螺桿。使物料經(jīng)受強(qiáng)烈的返混剪切作用，混煉效果好。但沒有自潔作用，只用于混料、造粒。3、非嚙合型雙螺桿擠出機(jī)見圖4-164、圖7-43，因兩根螺桿不能形成封閉的或半封閉（1）見圖4-165，錐形雙螺桿正位移輸送，加料段直徑大，強(qiáng)度高，輸送能力和壓力建立能力強(qiáng)，塑化效果好。（2）兩根螺桿軸線尾部分開，有利于安裝較大承載軸承，可承受較大扭矩，壽命長(zhǎng)。（3）計(jì)量段直徑小，受熱小，有利于低溫?cái)D出。多用于硬聚氯乙烯制品如管、板和異型材的生產(chǎn)。且已逐步取代平行異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)。4、嚙合型錐形異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)（1）見圖4-165，錐形雙螺桿正位移輸送，加料段直徑大，強(qiáng)組合式雙螺桿是由不同數(shù)目的具有不同功能的螺桿元件，按一定要求和順序組裝到帶導(dǎo)鍵的螺桿芯軸上而成，見圖4-166、圖3-52。組合螺桿，可適應(yīng)不同物料和產(chǎn)品的要求。從而解決加工需要的多樣性與高效機(jī)器的專用性之間的矛盾。四、組合式螺桿元件及其特點(diǎn)組合式雙螺桿是由不同數(shù)目的具有不同功能的螺桿元件，按一定要求組合元件可分為輸送元件、剪切元件、混煉元件、壓縮元件及增壓元件等五類。1、輸送元件用于物料的輸送，給物料一定的推力，使物料能克服在流道中所遇阻力。輸送元件為全螺紋型，見圖3-49，圖2-85。組合元件可分為輸送元件、剪切元件、混煉元件、壓縮元件及增壓元

具有優(yōu)異的混合，熔融性能，在雙螺桿擠出機(jī)中應(yīng)用比較廣泛。（1）捏合塊見圖4-168（a）和（b）、圖3-50，可使物料經(jīng)受反復(fù)的擠壓、剪切和膨脹，從而加速物料的塑化。（2）齒形盤見圖4-168（c），齒間可分流，攪亂料流，增加混合料界面，有利用于分布混合。兩排齒間的間隙很小，螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的剪切速率，有利于分散混合。其混煉性能好。2、混煉元件具有優(yōu)異的混合，熔融性能，在雙螺桿擠出機(jī)中應(yīng)用比較廣（3）轉(zhuǎn)子形混合元件

該元件由兩對(duì)螺旋方向相反的螺棱組成，其形狀像密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子。物料在該元件的作用下，往返切割，強(qiáng)化分散混合效果，降低熔體溫度在軸線方向的溫差，有利于物料混合。

（3）轉(zhuǎn)子形混合元件見圖4-170，在每根螺桿上裝一種環(huán)，一個(gè)環(huán)的外徑與另一環(huán)的根徑相配，利用環(huán)與環(huán)、環(huán)與槽、環(huán)外徑與機(jī)筒內(nèi)壁的間隙，產(chǎn)生對(duì)物料強(qiáng)烈的剪切作用。

4、壓縮元件等深變距（螺槽深度不變，螺距連續(xù)變?。?，對(duì)物料起到壓縮增實(shí)的作用，圖2-87（b）。等深變距且螺棱寬度由薄變厚，雙重作用使螺槽體積變小，對(duì)物料起強(qiáng)烈壓縮作用，圖2-87（a）。3、剪切元件見圖4-170，在每根螺桿上裝一種環(huán)，一個(gè)環(huán)的外徑與另一環(huán)的

5、增壓元件（反向螺紋元件）見圖3-49（a）反向螺紋元件的形狀與正向螺紋元件形狀相似，只是螺槽的螺旋方向相反。在螺桿軸向的不同位置或相當(dāng)短的距離內(nèi)形成不同的壓力區(qū)（壓差有時(shí)大幾個(gè)兆帕）。5、增壓元件（反向螺紋元件）其作用：在螺桿軸向某一位置加入液體添加劑或發(fā)泡劑，加入位置必須處于低壓區(qū)，在加入?yún)^(qū)前設(shè)置反螺紋元件形成高壓，起密封作用，防止液體添加劑或發(fā)泡劑反向流動(dòng)。在反螺紋元件后，形成低壓區(qū)利于添加劑或發(fā)泡劑的加入。在排氣口前設(shè)置反螺紋元件，可在排氣區(qū)前形成高壓，在排氣區(qū)突然降壓以利于排氣。其作用：在螺桿軸向某一位置加入液體添加劑或發(fā)泡劑，加入位置必

低壓區(qū)高壓區(qū)低壓區(qū)料斗正向螺紋反向螺紋正向螺紋排液發(fā)氣體泡口劑劑

低壓區(qū)高壓區(qū)低壓區(qū)料斗正向螺紋反向螺紋正反螺紋元件是阻力元件，在其前方必須設(shè)置正螺紋輸送元件，才能克服其阻力，將物料向機(jī)頭方向輸送。每設(shè)置一段反螺紋元件就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)壓力峰值，可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)反螺紋元件。反螺紋元件是阻力元件，在其前方必須設(shè)置正螺紋輸送元件，才能克整根螺桿按其功能，分為加料段、壓縮段、熔融塑化段、排氣段、混煉段和熔體輸送段等不同的螺桿段，采用不同的螺桿元件。①加料段采用大螺距的正向輸送螺紋元件。②壓縮段采用壓縮元件，以達(dá)到物料壓縮增實(shí)的目的。6、螺桿元件的組合整根螺桿按其功能，分為加料段、壓縮段、熔融塑化段、排氣段、混

③熔融塑化段設(shè)置混煉元件、剪切元件等，以增強(qiáng)混煉剪切作用，提高物料溫度，利于物料的熔融與塑化。

④下游加料口處的螺紋段和排氣段

在靠近加料口或排氣口的上游，設(shè)置反向螺紋元件或捏合元件，將熔體封住。對(duì)應(yīng)于下游加料口或排氣口的螺桿段，采用大螺距的正向螺紋輸送元件，使熔體在此處的充滿度降低，以利于物料的加入或排氣。③熔融塑化段設(shè)置混煉元件、剪切元件等，以增強(qiáng)混煉剪切⑤熔體輸送段

采用小螺距或單頭螺紋的正向螺紋輸送元件，該段熔體充滿長(zhǎng)度較短，防止排氣口冒料。⑥混合段

采用捏合盤元件和齒形元件，或轉(zhuǎn)子混合元件，以提高對(duì)物料的混合能力。⑤熔體輸送段

3、典型混合加工的螺桿組合圖3-52（a）為軟聚氯乙烯的加工的螺桿組合圖3-52（b）為聚合物合金的加工螺桿組合圖3-52（c）為聚合物填充有機(jī)染料的加工螺桿組合圖3-52（d）為聚合物填充無機(jī)礦物填充劑的混合螺桿組合3、典型混合加工的螺桿組合圖3-52（a）為軟聚氯乙烯1、雙螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)螺桿直徑目前雙螺桿直徑多為35~400mm。直徑越大，擠出量越大。螺桿長(zhǎng)徑比雙螺桿具有比單螺桿更強(qiáng)的輸送能力、混合、混煉和塑化能力，因此，可采用較小的L/D，目前多為18~22，但有增大的趨勢(shì)。螺桿的旋向同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)宜用于混料；異向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)則更適于擠出制品。五、雙螺桿擠出機(jī)主要參數(shù)及加料裝置1、雙螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)五、雙螺桿擠出機(jī)主要參數(shù)及加料裝置驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的電機(jī)功率，kW。螺桿承受的扭矩工作時(shí)不允許超過。螺桿轉(zhuǎn)速范圍nmin

～nmax

有低速和高速之分。低速擠出機(jī)(多為異向旋轉(zhuǎn))在10～100r/min內(nèi)，多用于擠出制品。高速擠出機(jī)(同向旋轉(zhuǎn))高達(dá)600r/min，混煉功能強(qiáng)，用于混料：制備高填充物料、高分子合金、反應(yīng)擠出、色母料生產(chǎn)等。產(chǎn)量額定轉(zhuǎn)速下的最大產(chǎn)量，kg/h。加熱功率和加熱段數(shù)包括機(jī)筒和機(jī)頭的加熱功率驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的電機(jī)功率，kW。2、雙螺桿擠出機(jī)的加料裝置有別于單螺桿擠出機(jī)的顯著特征，必須具有定量加料裝置。目前常用有三種，見圖4-172，應(yīng)用最多的是第一種方式。2、雙螺桿擠出機(jī)的加料裝置六、雙螺桿擠出機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和軸承系統(tǒng)1、傳動(dòng)系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聯(lián)軸器和傳動(dòng)箱（包括扭矩分配和減速部分）等組成。其作用是向兩根螺桿提供合適轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的均等速度和扭矩（功率），并承受擠出過程中巨大的螺桿軸向力。六、雙螺桿擠出機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和軸承系統(tǒng)1、傳動(dòng)系統(tǒng)（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇①直流電機(jī)

可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)平衡。②變頻調(diào)速電機(jī)

其特點(diǎn)工作性能穩(wěn)定，而運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性取決于變頻器的質(zhì)量。（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇（2）傳動(dòng)箱內(nèi)減速與扭矩分配的布置①分離式布置見圖4-174，減速部分與螺桿扭矩分配部分分開，其優(yōu)點(diǎn)減速部分可采用標(biāo)準(zhǔn)減速器來替代，由此簡(jiǎn)化了傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì)及制造的難度和工作量。②整體式布置見圖4-175，減速部分與螺桿扭矩分配合二為一，其優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，但設(shè)計(jì)與制造的要求相應(yīng)提高。（2）傳動(dòng)箱內(nèi)減速與扭矩分配的布置1、螺桿與機(jī)筒的間隙間隙越大，漏流量也越大，徑向間隙一般為0.1~0.6mm，見表4-32。2、螺桿與機(jī)筒的材料雙螺桿擠出機(jī)在生產(chǎn)中，物料對(duì)螺桿、機(jī)筒的磨損較為嚴(yán)重。原因:同向旋轉(zhuǎn)擠出機(jī)轉(zhuǎn)速較高，動(dòng)負(fù)荷較大；特別是加工玻纖、碳纖維增強(qiáng)材料及填充料時(shí)磨損更為嚴(yán)重。七、雙螺桿擠出機(jī)螺桿機(jī)筒間隙與材質(zhì)1、螺桿與機(jī)筒的間隙間隙越大，漏流量也越大，徑向間隙一般螺桿和機(jī)筒多采用合金鋼38CrMoA1A制造，并經(jīng)過表面滲氮處理，氮化層深度為0.3~0.7mm，表面硬度HRC60~65?；虿捎酶邚?qiáng)度合金鋼制造，以提高強(qiáng)度和剛度，但仍需經(jīng)過表面強(qiáng)化和鍍硬鉻處理。或在機(jī)筒內(nèi)部鑲?cè)肽湍ソ饘偬谆蚋叻牢g抗磨的合金襯套，其結(jié)構(gòu)見圖4-180。機(jī)筒內(nèi)壁的表面硬度應(yīng)高于螺桿螺棱硬度約（2~3）HRC。螺桿和機(jī)筒多采用合金鋼38CrMoA1A制造，并經(jīng)過表面滲氮雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展：1、擠出量有很大的提高；2、螺桿轉(zhuǎn)速已達(dá)600r/min甚至1000r/min；3、采用組合式結(jié)構(gòu)，螺桿長(zhǎng)徑比得到很大提高，目前最大己達(dá)54；4、螺桿直徑不斷加大（國(guó)外己達(dá)600mm）；5、螺桿所承受的扭矩提高，并可附加多點(diǎn)真空排氣、螺桿溫控裝置、側(cè)向強(qiáng)制加料裝置和高精度的控制儀表等。雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展：今后雙螺桿擠出機(jī)將以進(jìn)一步提高擠出穩(wěn)定性、提高螺桿和機(jī)筒的耐磨性、操作控制自動(dòng)化，進(jìn)一步提高擠出量、擴(kuò)大應(yīng)用范圍（聚合、反應(yīng)擠出、同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿直接擠出制品和高填充高分散混合）等為重點(diǎn)。今后雙螺桿擠出機(jī)將以進(jìn)一步提高擠出穩(wěn)定性、提高螺桿和機(jī)筒的耐一、擠出成型輔機(jī)作用是將從機(jī)頭出來己獲得初步形狀和尺寸的高溫熔體通過冷卻定型，使其達(dá)到一定表面質(zhì)量和尺寸精度的擠出制品或半制品。輔機(jī)對(duì)制品最終質(zhì)量影響很大。輔機(jī)冷卻能力不足，將導(dǎo)致主機(jī)生產(chǎn)能力無法充分發(fā)揮，造成主機(jī)只能低速運(yùn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)率。輔機(jī)定型不佳、冷卻不均勻和牽引速度不穩(wěn)定，都會(huì)影響擠出制品的速度及質(zhì)量?！?-5擠出成型輔機(jī)一、擠出成型輔機(jī)§4-5擠出成型輔機(jī)加料——在螺桿中熔融塑化——機(jī)頭口模擠出——定型——冷卻——牽引——切割2、擠出成型輔機(jī)的分類圖4-182為輔機(jī)工藝流程圖。1、擠出成型輔機(jī)的組成加料——在螺桿中熔融塑化——機(jī)頭口模擠出——定型——冷卻——板、片成型設(shè)備主要由擠出機(jī)、擠板機(jī)頭、三輥壓光機(jī)、牽引裝置、切割裝置組成，如圖所示。板、片成型設(shè)備主要由擠出機(jī)、擠板機(jī)頭、三輥壓光機(jī)、牽引裝置、

薄膜產(chǎn)品：包裝膜、農(nóng)膜薄膜產(chǎn)品：包裝膜、農(nóng)膜薄膜是指與長(zhǎng)度和寬度相比，厚度極小，薄而平的制品（﹤0.25mm的為膜，﹥0.25mm的為片）?？捎脭D出、壓延、流延和取向等法制得。在擠出法制造薄膜時(shí)，如用環(huán)形口模將熔體擠出，經(jīng)充氣制成管（狀?。┠ぃǚQ吹塑薄膜）。此法可生產(chǎn)厚度為0.005~0.5mm、寬度為50~3000mm的各種薄膜。所用設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)費(fèi)用低。因此，用此法生產(chǎn)薄膜量最大，在聚乙烯薄膜中管膜約占90%。二、吹膜輔機(jī)薄膜是指與長(zhǎng)度和寬度相比，厚度極小，薄而平的制品（﹤0.25

吹塑法生產(chǎn)薄膜的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備緊湊，投資少；容易調(diào)整薄膜的寬度；易于制袋；薄膜在吹塑過程中得到了雙軸定向，因此強(qiáng)度較高。缺點(diǎn)：由于冷卻速度小，生產(chǎn)速度慢；薄膜的厚度偏差較大。常用生產(chǎn)薄膜的材料：PE、PP、PVC、PS、PA等

吹塑法生產(chǎn)薄膜的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備緊湊，投資少；容易調(diào)整第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件分為上吹法、下吹法和平吹法三種，其特點(diǎn)見表4-9。（1）薄膜上吹法見圖4-183，使用直角機(jī)頭，擠出的膜管垂直向上牽引。在膜管吹脹過程中，牽引穩(wěn)定，能成型厚度范圍大和幅較寬的薄膜。但不宜用于加工熔融粘度低的塑料，多用于聚氯乙烯塑料的吹塑。1、薄膜吹塑法的分類分為上吹法、下吹法和平吹法三種，其特點(diǎn)見表4-9。1、薄膜吹（2）薄膜下吹法見圖4-184，使用直角機(jī)頭，膜管向下牽引。由于牽引方向與機(jī)頭的熱氣流方向相反，有利于膜管的冷卻。此法多用于吹塑那些粘度低的塑料以及要求透明度高而需要急劇冷卻（水冷）的聚丙烯、聚酰胺和聚偏二氯乙烯等塑料薄膜。（2）薄膜下吹法見圖4-185，使用水平機(jī)頭，機(jī)頭出料方向與擠出機(jī)相同，膜管水平方向牽引。此法輔機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備安裝和操作均很方便，對(duì)廠房高度要求不高。但膜管上下部分易冷卻不均；膜管因自重下垂，導(dǎo)致厚度不勻。對(duì)幅寬在600mm以下的PE、PS、PVC吹塑薄膜可用此法生產(chǎn)。（3）薄膜平吹法見圖4-185，使用水平機(jī)頭，機(jī)頭出料方向與擠出機(jī)相同，膜管第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件（1）吹脹比α

吹脹后膜管直徑ＤＰ與環(huán)形口模直徑之比ＤＫ，即α＝ＤＰ／ＤＫ。吹脹比實(shí)際上是薄膜橫向牽引倍數(shù)，一般α控制在２.５～３。（2）牽伸比β

牽引輥的牽引速度ＶＤ和機(jī)頭口模處物料的擠出速度ＶＱ之比，即β＝ＶＤ／ＶＱβ實(shí)際上是薄膜縱向牽伸倍數(shù)，β控制在4～6。（3）薄膜厚度δ

δ=t/α·β當(dāng)口模間隙t=0.6mm，α=２.５，β=4時(shí)，δ=0.06mm。2、吹脹比及牽引比（1）吹脹比α吹脹后膜管直徑ＤＰ與環(huán)形口模直徑之比ＤＫ，即（1）冷卻定型裝置的分類及要求冷卻定型裝置如圖4-186所示。外冷系統(tǒng)在膜外表面進(jìn)行冷卻，可風(fēng)冷、水冷、或風(fēng)冷和水冷并用，如圖中（a）~（d）。內(nèi)冷系統(tǒng)在膜內(nèi)表面進(jìn)行冷卻，多用水冷，如圖中（e）~（g）。3、冷卻定型裝置（1）冷卻定型裝置的分類及要求3、冷卻定型裝置（2）風(fēng)冷裝置見圖4-187。①普通風(fēng)環(huán)見圖4-188，出風(fēng)縫隙一般為1~4mm，并可調(diào)節(jié)。②雙風(fēng)口減壓風(fēng)環(huán)見圖4-189，有兩個(gè)出風(fēng)口，分別由兩個(gè)鼓風(fēng)機(jī)單獨(dú)送風(fēng)，出風(fēng)口的大小可調(diào)節(jié)。風(fēng)環(huán)中部設(shè)置了隔板，分為上下風(fēng)室，在上下風(fēng)室間設(shè)置了減壓室。（2）風(fēng)冷裝置見圖4-187。③內(nèi)外雙面風(fēng)冷系統(tǒng)見圖4-190，冷卻效果明顯高于一般的外冷系統(tǒng)，因膜管的冷卻面積增加了，產(chǎn)量也大大提高。（3）水冷裝置對(duì)于PP這類結(jié)晶度高的塑料，生產(chǎn)薄膜多采用下吹法，并用水冷卻，見圖4-191。

③內(nèi)外雙面風(fēng)冷系統(tǒng)見圖4-190，冷卻效果明顯高于一般的（1）人字板見圖4-192，作用有三：穩(wěn)定膜管；逐漸將圓筒形的薄膜折疊成平面狀；進(jìn)一步冷卻薄膜。（2）牽引裝置見圖4-193，其作用是將經(jīng)人字板壓扁的薄膜壓緊并送至卷取裝置，以防止膜管內(nèi)空氣漏出，保證泡管形狀及尺寸穩(wěn)定。（3）卷取裝置見圖4-194，其作用是將薄膜卷取成卷，并使卷取的薄膜平整無皺紋。4、人字板及牽引卷取裝置（1）人字板見圖4-192，作用有三：穩(wěn)定膜管；逐漸將圓（4）切割裝置按所需長(zhǎng)度切斷薄膜。①鋸齒刀切割機(jī)構(gòu)見圖4-197②側(cè)刀切割機(jī)構(gòu)見圖4-198③飛刀切割機(jī)構(gòu)見圖4-199④電阻絲切割機(jī)構(gòu)見圖4-200（5）其它裝置還有自動(dòng)測(cè)厚反饋控制裝置、機(jī)頭或人字板旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、電暈放電處理器等。（4）切割裝置按所需長(zhǎng)度切斷薄膜。

管材管1、管材擠出過程及設(shè)備見圖4-201機(jī)頭三、擠管輔機(jī)1、管材擠出過程及設(shè)備見圖4-201三、擠管輔機(jī)2、定型裝置當(dāng)物料自機(jī)頭的口模中擠出時(shí)，仍處于熔融狀態(tài)，具有相當(dāng)高的溫度。必須迅速進(jìn)行定徑和冷卻，使其隨著溫度下降而定型硬化，從而保證管子離開定型裝置后不至于因牽引、自垂和冷卻水的壓力等作用而發(fā)生變形。2、定型裝置當(dāng)物料自機(jī)頭的口模中擠出時(shí)，仍處于熔融狀態(tài)，具有（1）外定徑靠管子外壁與定徑套內(nèi)壁相接觸來進(jìn)行管材外徑的定型與冷卻。①內(nèi)壓充氣法見圖4-202、圖7-23

。在管內(nèi)加壓縮空氣，管外加冷卻定型套，使管材外表面貼在定型套內(nèi)表面迅速冷卻，從而固定外徑尺寸的方法。定型時(shí)，通入0.05~0.3MPa的壓縮空氣，并在擠出的管端或管內(nèi)封塞。定徑套外壁為夾套，內(nèi)通冷卻水以冷卻管子，經(jīng)定徑后的管子離開定徑套時(shí)不再變形。（1）外定徑靠管子外壁與定徑套內(nèi)壁相接觸來進(jìn)行管材外②真空定徑見圖4-203，借助管外抽真空，將管外壁吸附在定徑套內(nèi)壁冷卻，來確定外徑尺寸。此法簡(jiǎn)單，易于操作，生產(chǎn)穩(wěn)定，適于加工聚烯烴等結(jié)晶性聚合物的中小尺寸管材，且管子的內(nèi)應(yīng)力小，廢料較少，也適于加工異形材。外徑定徑法生產(chǎn)的管子，其外徑尺寸精度、粗糙度及外觀都較好，但內(nèi)表面較粗糙，不利于管內(nèi)流體的流動(dòng)。②真空定徑加大型真空定徑箱

真空真空定徑機(jī)加大型真空定徑箱真空真空定徑機(jī)在具有很小錐度的芯棒延長(zhǎng)軸內(nèi)通冷卻水，靠芯棒延長(zhǎng)軸的外徑確定管材內(nèi)徑。此法多用直角機(jī)頭或偏心機(jī)頭，便于冷卻水從芯棒后部流入冷卻定徑套，使管材內(nèi)外部能同時(shí)冷卻，見圖4-204。用內(nèi)定徑法生產(chǎn)的管材其內(nèi)孔表面質(zhì)量好，尺寸精度高，有利于管內(nèi)流體的流動(dòng)，但其缺陷多集中于外徑，外觀不如外定徑法所生產(chǎn)的管材質(zhì)量好。（2）內(nèi)定徑在具有很小錐度的芯棒延長(zhǎng)軸內(nèi)通冷卻水，靠芯棒延長(zhǎng)軸的外徑確定（3）定徑套是定型裝置中的關(guān)鍵部件，其形狀見圖4-205。定型長(zhǎng)度為定徑套內(nèi)徑的3~6倍。定徑套與管壁接觸的表面應(yīng)拋光或鍍鉻。3、冷卻裝置定徑套出來的管材，并沒有完全冷卻到室溫，如不繼續(xù)冷卻，在其壁厚徑向方向存在的溫度梯度會(huì)使原來冷卻的表層溫度上升，引起變形。因此必須繼續(xù)冷卻，排除余熱，使管材盡可能冷卻到室溫。冷卻裝置一般有冷卻水槽（見圖4-206）和噴淋水箱兩種。（3）定徑套是定型裝置中的關(guān)鍵部件，其形狀見圖4-205給已初步定型的管材提供一定的牽引力和牽引速度，克服冷卻定型過程中所產(chǎn)生的摩擦力，使管材能以均勻的速度自冷卻定型裝置中引出，并通過調(diào)節(jié)牽引速度來調(diào)節(jié)管子的壁厚，獲得最終符合要求的管材。（1）滾輪式牽引機(jī)構(gòu)見圖4-208，是由2~5對(duì)牽引滾輪組成。因接觸面積小，牽引力小，不適用于大管材的牽引，只牽引100mm以下的管材。4、牽引裝置給已初步定型的管材提供一定的牽引力和牽引速度，克服冷卻定型過由2條、3條或6條單獨(dú)可調(diào)的履帶組成。該裝置牽引力大，調(diào)速范圍廣，與管材接觸面積大，管子不易變形、打滑。主要用于大直徑和薄壁管材的牽引。正常生產(chǎn)時(shí)，牽引速度應(yīng)比管材的擠出速度稍快1%~10%。5、切割裝置（2）履帶式牽引機(jī)構(gòu)見圖4-209由2條、3條或6條單獨(dú)可調(diào)的履帶組成。（2）履帶式牽引機(jī)構(gòu)四、擠板輔機(jī)用擠出法生產(chǎn)塑料板材具有生產(chǎn)連續(xù)、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高、制造成本低和產(chǎn)品長(zhǎng)度不受限制等顯著優(yōu)點(diǎn)。1、擠板過程及機(jī)組組成見圖4-213四、擠板輔機(jī)2、擠板輔機(jī)的主要部件（1）三輥壓光機(jī)見圖4-214（2）牽引裝置（3）切割裝置（4）其它裝置2、擠板輔機(jī)的主要部件

§4-3排氣擠出機(jī)一、概述1、需要從原料中排出的氣體主要有：①原料顆粒間夾帶入的空氣；②顆料或粉末內(nèi)吸附的水分；③原料合成時(shí)剩余的單體、低沸點(diǎn)增塑劑、低分子揮發(fā)物及水分等。第四章擠出成型機(jī)§4-3排氣擠出機(jī)這些氣體如不能排出，將嚴(yán)重影響制品的外觀和質(zhì)量。如制品內(nèi)的空隙會(huì)影響電纜的介電強(qiáng)度；氣泡會(huì)使單絲無法拉伸；含水分的硬管會(huì)使其承受的壓力下降；片材中的氣泡和疤痘會(huì)在真空成型中造成廢品等。要求擠出原料中這些成分含量不得大于0.2%，滌綸拉膜時(shí)應(yīng)小于0.02%。這些氣體如不能排出，將嚴(yán)重影響制品的外觀和質(zhì)量。排除原料中的氣體可在原料進(jìn)入加料口前采用烘干或由原料帶入擠出機(jī)在物料被擠壓時(shí)從加料口等處逸出。實(shí)踐證明：排氣擠出機(jī)效果優(yōu)于預(yù)熱干燥法，見表4-27。排除原料中的氣體可在原料進(jìn)入加料口前采用烘干或由原料帶入擠出（1）含水分、溶劑、單體的聚合物在不預(yù)熱干燥下直接擠出，以獲得優(yōu)質(zhì)制品。（2）加有各種助劑的預(yù)混粉料的擠出，以除去低沸點(diǎn)組分，并起到均勻混合作用。（3）夾帶大量空氣的松散或絮狀聚合物的擠出，以去除夾帶的空氣。（4）連續(xù)聚合或后處理。2、排氣式擠出機(jī)主要應(yīng)用于：（1）含水分、溶劑、單體的聚合物在不預(yù)熱干燥下直接擠出，以獲由圖可見，排氣式擠出機(jī)由兩根普通三段螺桿串聯(lián)而成。兩根螺桿的連接處設(shè)置排氣口。排氣口前的螺桿稱為一階螺桿：由加料段、第一壓縮段、第一均化段組成；排氣口后的螺桿稱為二階螺桿：由排氣段、第二壓縮段、第二均化段組成。二、排氣式擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理由圖可見，排氣式擠出機(jī)由兩根普通三段螺桿串聯(lián)而成。二、排氣式1、物料在一階螺桿中，經(jīng)過壓縮、加熱、混合達(dá)到基本塑化狀態(tài)，部分氣體由于壓縮而排出。2、基本塑化的物料熔體自第一均化段進(jìn)入排氣段，由于排氣段螺槽突然加深，排氣口通真空泵，使物料壓力突然降低，導(dǎo)致熔體中原受壓縮的氣體和汽化的揮發(fā)物釋放出來與熔體形成氣泡，在排氣段螺桿的攪拌下氣泡破裂，脫出的氣體由排氣口被真空泵抽走。3、脫除氣體的熔料繼續(xù)通過第二壓縮段和第二均化段，重新受壓縮和進(jìn)一步塑化，最后通過機(jī)頭得到制品。物料在排氣式擠出機(jī)中經(jīng)歷1、物料在一階螺桿中，經(jīng)過壓縮、加熱、混合達(dá)到基本塑化狀態(tài)，3.3.2.3排氣擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過程3.3.2.3排氣擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過程Q1=Qd1-Qp1Q2=Qd2-Qp2(2)穩(wěn)定工作條件（一）排氣擠出機(jī)穩(wěn)定擠出的條件兩根螺桿串接將出現(xiàn)三種情況：1、Q1=Q22、Q1>Q2（高阻力機(jī)頭）—產(chǎn)生冒料現(xiàn)象3、Q1<Q2（低阻力機(jī)頭）—產(chǎn)生缺料現(xiàn)象

穩(wěn)定擠出條件：

Q1=Q2（兩根螺桿流量平衡）既不冒料，也不缺料

Q1=Qd1-Qp1(2)穩(wěn)定工作條件（一）排氣擠出機(jī)穩(wěn)定擠(2)穩(wěn)定工作條件若口模特性線為OK，交點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的壓力：P2=Pmax，此時(shí)生產(chǎn)率Q2=Q1=Qmax。當(dāng)口模特性線為OK’時(shí)Q2<Q1，則出現(xiàn)冒料；若口模特性線為OK’’時(shí)Q2>Q1，則出現(xiàn)供料不足。(2)穩(wěn)定工作條件若口模特性線為OK，（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法1、壓力調(diào)節(jié)（1）防止冒料

在Ⅰ階螺桿的計(jì)量段和排氣段之間加閥V1。則有：

Ⅰ階螺桿特性線變軟

Ⅱ階螺桿特性線、口模特性線不變（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法1、壓力調(diào)節(jié)第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法1、壓力調(diào)節(jié)（2）防止缺料在Ⅱ

階螺桿或口模前加閥V2相當(dāng)于增大了機(jī)頭壓力，則有：

Ⅰ階螺桿特性線不變，口模特性線變硬（K

↓）（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法1、壓力調(diào)節(jié)2冒料缺料2冒料缺料（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法加V1、V2壓力調(diào)節(jié)閥的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可分別調(diào)節(jié)，便于物料、制品的變化擴(kuò)大機(jī)器的適應(yīng)性缺點(diǎn)：機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其加V1—機(jī)筒加V1較困難

一般是旁路調(diào)節(jié)易使熱敏性物料停滯而過熱分解

（二）實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定擠出的方法加V1、V2壓力調(diào)節(jié)閥的優(yōu)

1、直接抽氣式排氣擠出機(jī)見圖4-148其特點(diǎn)是物料由第一均化段進(jìn)入排氣段后，氣體從排氣段機(jī)筒上的排氣口排出擠出機(jī)。這種類型排氣螺桿加工方便，加工物料種類廣，機(jī)筒易于安裝加熱冷卻裝置。目前采用廣。三、排氣式擠出機(jī)的分類與特點(diǎn)

1、直接抽氣式排氣擠出機(jī)見圖4-148三、排氣式擠出機(jī)2、旁路式排氣擠出機(jī)見圖4-149其特點(diǎn)是在機(jī)筒上開有旁路系統(tǒng)。在旁路上安裝有調(diào)壓閥，以控制熔體流量。在螺桿第一均化段末設(shè)一反螺紋，以迫使物料通過旁路，進(jìn)入第二壓縮段，防止排氣口冒料，而氣體進(jìn)入排氣段排出。2、旁路式排氣擠出機(jī)見圖4-1493、中空式排氣擠出機(jī)見圖4-150其特點(diǎn)是在螺桿第一均化段后面設(shè)有一個(gè)或幾個(gè)反螺紋。在反螺紋作用下，迫使物料從開設(shè)在螺桿中心的孔道流到二階螺桿，而氣體卻可通過反螺紋到達(dá)排氣段，并從排氣口中排出。脫除氣體的物料經(jīng)第二壓縮段和進(jìn)一步塑化后，從機(jī)頭擠出。3、中空式排氣擠出機(jī)見圖4-1504、尾部排氣式擠出機(jī)見圖4-151其特點(diǎn)是螺桿有較短的壓縮段，排氣口不設(shè)在機(jī)筒上，而是開在排氣段的螺桿上，氣體從排氣口經(jīng)螺桿中心的孔道從螺桿尾部排出。螺桿無法冷卻，但機(jī)筒加工和安裝加熱冷卻系統(tǒng)方便、容易。4、尾部排氣式擠出機(jī)見圖4-1511、排氣式擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比L/DL/D為24～30。L/D增大，同樣的塑化質(zhì)量，可提高轉(zhuǎn)速、或增加螺槽深度和均化段長(zhǎng)度，提高產(chǎn)量，見表4-28。2、各均化段長(zhǎng)度及螺槽深度一階螺桿長(zhǎng)度大約占螺桿全長(zhǎng)的53%～58%，最大不超過2/3。第二均化段長(zhǎng)度與第一均化段長(zhǎng)度的比值為0.8～1.8。第二均化段長(zhǎng)度盡可能長(zhǎng)些，以保證穩(wěn)定擠出。四、排氣式擠出機(jī)的主要參數(shù)1、排氣式擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比L/D四、排氣式擠出機(jī)的主要參數(shù)第二均化段螺槽深度hⅡ與第一均化段螺槽深度hⅠ之比稱為“泵比”x。x越大，第二均化段的輸送能力越大，冒料的可能性越小。但當(dāng)機(jī)頭壓力較低時(shí)，生產(chǎn)將不穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計(jì)，排氣擠出機(jī)的x大多在1.5～2.0。排氣段參數(shù)選擇的核心問題是如何達(dá)到很好的排氣效果。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：排氣段長(zhǎng)度取（2～6）D，排氣段螺槽深度為第一均化段螺槽深的2.5～6倍，則排氣效果好。第二均化段螺槽深度hⅡ與第一均化段螺槽深度hⅠ之比稱為“泵比3、排氣式擠出機(jī)的排氣口見圖4-154排氣口形狀和位置應(yīng)有利于排氣，減少冒料，便于觀察及清理。4、排氣式擠出機(jī)的抽氣系統(tǒng)見圖4-155從排氣口出來的氣體首先要經(jīng)過膨脹缸，再由真空泵抽出。膨脹缸內(nèi)裝有水，將排出氣體中的有害雜質(zhì)進(jìn)行溶解吸收并將氣體降溫，起保護(hù)真空泵及提高泵效率的作用。3、排氣式擠出機(jī)的排氣口見圖4-154§4-4雙螺桿擠出機(jī)§4-4雙螺桿擠出機(jī)

一、概述單螺桿擠出機(jī)不足之處：①粉料、玻璃纖維增強(qiáng)改性、無機(jī)填料等較難加入，單螺桿擠壓機(jī)不適合填充改性、玻璃纖維增強(qiáng)改性，尤其不適合硬聚氯乙烯粉料的加工。②排氣效果較差，不適合共混、排氣、化學(xué)反應(yīng)等特種聚合物的加工。③物料停留時(shí)間較長(zhǎng)，停留時(shí)間不相等，不適宜加工熱敏性物料。一、概述單螺桿擠出機(jī)不足之處：①加料容易

正位移輸送（則活塞流輸送）原料，沒有壓力回流，輸送效率高。設(shè)多個(gè)加料口，可直接加入帶狀料、糊狀料、粉料及玻璃纖維等具有很高或很低粘度，與金屬表面有很寬摩擦系數(shù)的物料，直接擠出制品。雙螺桿擠出機(jī)特別適合加工聚氯乙烯粉料、聚合物填充改性和玻璃纖維增強(qiáng)改性等。雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn)①加料容易雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn)

②物料在料筒中停留時(shí)間短特別適用于加工那些停留時(shí)間長(zhǎng)就會(huì)凝聚或固化物料的著色和混料。如熱固性粉末涂料的混合擠出。

③優(yōu)異的排氣性能

由于雙螺桿嚙合部分的有效混合，排氣部分的自潔功能，使得物料在排氣段能獲得完全的表面更新所致。②物料在料筒中停留時(shí)間短

④優(yōu)異的混合、塑化效果

物料運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，在縱向和橫向同時(shí)受到擠壓、剪切、置換，混合充分，熱傳遞良好，熔融塑化能力大，排氣能力強(qiáng)，對(duì)物料溫度控制良好等?；旌稀⑺芑h(yuǎn)比單螺桿好。④優(yōu)異的混合、塑化效果

⑤功率消耗低

單螺桿擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比比雙螺桿的大20～30%，分流板、過濾網(wǎng)及機(jī)頭等阻力比雙螺桿的大、故雙螺桿擠出機(jī)功率消耗要低50%。

⑥螺桿特性硬

雙螺桿擠出機(jī)的產(chǎn)量主要決定于加料量，與螺桿轉(zhuǎn)速無關(guān)，其螺桿特性線較硬，見圖3-89，產(chǎn)量對(duì)壓力不敏感。適于擠出大截面尺寸及精度要求較高的制品擠出成型。⑤功率消耗低（1）物料在料筒中被強(qiáng)制向前輸送，即使雙螺桿頭部壓力過大或堵塞仍然像料斗一樣徑直送料，結(jié)果會(huì)造成螺桿擰斷或電機(jī)燒壞。因此雙螺桿擠出機(jī)不可缺少的是進(jìn)料要受到自動(dòng)計(jì)量計(jì)的嚴(yán)格控制。如果自動(dòng)計(jì)量計(jì)損壞就不能生產(chǎn)，否則有損壞機(jī)器的可能。（2）物料在雙螺桿中被擠出后，呈“∞”字形狀。因此，機(jī)頭的設(shè)計(jì)要適當(dāng)；否則易發(fā)生物料“停滯”現(xiàn)象。雙螺桿擠出機(jī)缺點(diǎn)（1）物料在料筒中被強(qiáng)制向前輸送，即使雙螺桿頭部壓力過大或堵（3）雙螺桿擠出機(jī)兩根螺桿間的中心距很小，選用止推軸承時(shí)尺寸受到限制。目前在國(guó)外雙螺桿擠出機(jī)已廣泛應(yīng)用于聚合物加工領(lǐng)域，已占全部擠出機(jī)總數(shù)的40%。硬聚氯乙烯粒料、管材、異型材、板材幾乎都用雙螺桿擠出機(jī)加工成型。另雙螺桿擠出機(jī)已廣泛用來進(jìn)行聚合物共混、填充和增強(qiáng)改性、反應(yīng)擠出、聚合物著色、色母粒的制造等，見表3-15。（3）雙螺桿擠出機(jī)兩根螺桿間的中心距很小，選用止推軸承時(shí)尺寸二、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類1、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)見圖7-29，由雙螺桿、料筒（開有主加料口、側(cè)加料口及至少一個(gè)排氣口）、排氣裝置（有1~3個(gè)）、定量加料裝置、加熱冷卻系統(tǒng)、機(jī)頭連接體、主機(jī)傳動(dòng)裝置、機(jī)座以及電控儀表等組成。兩根平行的螺桿置于一“∞”形截面的料筒中。主要差別在于螺桿結(jié)構(gòu)不同。螺桿結(jié)構(gòu)要比單螺桿復(fù)雜得多，除了直徑、長(zhǎng)徑比、螺槽深、螺棱寬等外，還有旋轉(zhuǎn)方向、嚙合程度等問題，見表4-31

。二、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類1、雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)（1）按螺桿旋轉(zhuǎn)方向劃分見圖4-157同向旋轉(zhuǎn)兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向一致異向旋轉(zhuǎn)兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向相反

（2）按兩根螺桿嚙合與否劃分見圖4-158嚙合型

全嚙合中心距A=r+R部分嚙合中心距A＞r+R非嚙合型中心距A≥2R（相等時(shí)外徑接觸或相切）2、雙螺桿擠出機(jī)的分類（1）按螺桿旋轉(zhuǎn)方向劃分見圖4-1572、雙螺桿擠出機(jī)（3）按兩根螺桿軸線相對(duì)位置劃分

平行雙螺桿見圖14-30，兩根螺桿軸線相互平行錐形雙螺桿見圖14-29，兩根螺桿中心線成一交角，螺紋分布在錐面上。（3）按兩根螺桿軸線相對(duì)位置劃分（4）按螺桿為整體或組合式劃分見表4-31和圖4-159。目前，常用的同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)的螺桿（甚至機(jī)筒），大都為組合式。因可改變螺桿元件的組合，以達(dá)到加工不同種類物料的目的。（4）按螺桿為整體或組合式劃分見表4-31和圖4-159。（5）按順螺槽和橫過螺槽分縱向開放物料可沿一根螺桿的螺槽流到另一根螺桿的螺槽。如嚙合同向旋轉(zhuǎn)型縱向封閉兩根螺桿各自形成若干個(gè)互不相通的腔室，一根螺桿的螺槽完全被另一根螺桿的螺棱堵死。如嚙合異向旋轉(zhuǎn)型橫向開放橫過螺棱的物料有通道，可從一根螺桿的一個(gè)螺槽流向相鄰的另一個(gè)螺槽；或一根螺桿的一個(gè)螺槽中的物料可流到另一根螺桿的相鄰兩個(gè)螺槽中。如非嚙合型（5）按順螺槽和橫過螺槽分三、雙螺桿擠出機(jī)的工作原理1、嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)（1）按旋轉(zhuǎn)方向（圖4-160），物料可從一根螺桿的螺槽經(jīng)嚙合區(qū)的間隙流入另一根螺桿的螺槽（縱向開放），形成螺旋的“∞”形向前運(yùn)動(dòng)（圖4-161），從加料口至機(jī)頭存在著通道。三、雙螺桿擠出機(jī)的工作原理1、嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)（2）在嚙合處，螺紋和螺槽的速度相反，物料相對(duì)速度很大，承受很大的剪切，有利于混合，且能刮去螺槽內(nèi)的積料，故具有較好的混煉和自潔作用。（3）由于嚙合處兩根螺桿的速度方向相反，在上下嚙合區(qū)形成平衡的壓力，螺桿的軸承及機(jī)筒承載均勻，可在高達(dá)300r/min以上的轉(zhuǎn)速下工作。（2）在嚙合處，螺紋和螺槽的速度相反，物料相對(duì)速度很大，承受（4）由于兩根螺桿相互嚙合，對(duì)物料輸送有強(qiáng)制推力，故螺槽內(nèi)物料可不充滿螺槽向前輸送。（5）螺桿嚙合處對(duì)物料的剪切使物料的表層不斷更新，具有很好的脫揮排氣性能。小結(jié)：同向旋轉(zhuǎn)具有很強(qiáng)的混煉功能：分流混合、軸向返混、湍流混合、強(qiáng)制塑煉，自潔能力強(qiáng)，很適于混煉、混色、改性、復(fù)合等工藝操作。（4）由于兩根螺桿相互嚙合，對(duì)物料輸送有強(qiáng)制推力，故螺槽內(nèi)物2、嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)見圖4-162。（1）兩根螺桿旋轉(zhuǎn)方向不同，為縱向封閉，一根螺桿的螺槽完全被另一根螺桿的螺棱堵死，物料不能形成“∞”向前運(yùn)動(dòng)。（2）各自形成若干個(gè)互不相通的腔室，螺桿每轉(zhuǎn)一圈，C形小室就前移一個(gè)導(dǎo)程的距離，見圖2-80。自加料口到機(jī)頭不存在物料的連續(xù)通道。2、嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)見圖4-162。（3）少量物料被拉入兩螺桿徑向間隙，受到螺棱和螺槽間研磨和滾壓，形成高壓區(qū)，見圖7-36。使機(jī)筒壁和軸承受力不均而磨損。只能在低速（＜100r/min）下工作。（4）在嚙合區(qū)，物料相互擦離，具有較強(qiáng)的自潔性。（5）因物料呈密閉C形小室向前強(qiáng)制輸送，機(jī)頭壓力高，而混煉剪切作用較弱，故適用于制品（特別是熱敏性物料）的擠出成型。（3）少量物料被拉入兩螺桿徑向間隙，受到螺棱和螺槽間研磨和滾見圖4-164、圖7-43，因兩根螺桿不能形成封閉的或半封閉的腔室，無正位移輸送條件，其輸送機(jī)理類似于單螺桿擠出機(jī)。物料與機(jī)筒、螺桿的摩擦系數(shù)、物料的粘性是影響輸送能力的主要因素。物料可從一螺桿交換到另一螺桿。使物料經(jīng)受強(qiáng)烈的返混剪切作用，混煉效果好。但沒有自潔作用，只用于混料、造粒。3、非嚙合型雙螺桿擠出機(jī)見圖4-164、圖7-43，因兩根螺桿不能形成封閉的或半封閉（1）見圖4-165，錐形雙螺桿正位移輸送，加料段直徑大，強(qiáng)度高，輸送能力和壓力建立能力強(qiáng)，塑化效果好。（2）兩根螺桿軸線尾部分開，有利于安裝較大承載軸承，可承受較大扭矩，壽命長(zhǎng)。（3）計(jì)量段直徑小，受熱小，有利于低溫?cái)D出。多用于硬聚氯乙烯制品如管、板和異型材的生產(chǎn)。且已逐步取代平行異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)。4、嚙合型錐形異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)（1）見圖4-165，錐形雙螺桿正位移輸送，加料段直徑大，強(qiáng)組合式雙螺桿是由不同數(shù)目的具有不同功能的螺桿元件，按一定要求和順序組裝到帶導(dǎo)鍵的螺桿芯軸上而成，見圖4-166、圖3-52。組合螺桿，可適應(yīng)不同物料和產(chǎn)品的要求。從而解決加工需要的多樣性與高效機(jī)器的專用性之間的矛盾。四、組合式螺桿元件及其特點(diǎn)組合式雙螺桿是由不同數(shù)目的具有不同功能的螺桿元件，按一定要求組合元件可分為輸送元件、剪切元件、混煉元件、壓縮元件及增壓元件等五類。1、輸送元件用于物料的輸送，給物料一定的推力，使物料能克服在流道中所遇阻力。輸送元件為全螺紋型，見圖3-49，圖2-85。組合元件可分為輸送元件、剪切元件、混煉元件、壓縮元件及增壓元

具有優(yōu)異的混合，熔融性能，在雙螺桿擠出機(jī)中應(yīng)用比較廣泛。（1）捏合塊見圖4-168（a）和（b）、圖3-50，可使物料經(jīng)受反復(fù)的擠壓、剪切和膨脹，從而加速物料的塑化。（2）齒形盤見圖4-168（c），齒間可分流，攪亂料流，增加混合料界面，有利用于分布混合。兩排齒間的間隙很小，螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的剪切速率，有利于分散混合。其混煉性能好。2、混煉元件具有優(yōu)異的混合，熔融性能，在雙螺桿擠出機(jī)中應(yīng)用比較廣（3）轉(zhuǎn)子形混合元件

該元件由兩對(duì)螺旋方向相反的螺棱組成，其形狀像密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子。物料在該元件的作用下，往返切割，強(qiáng)化分散混合效果，降低熔體溫度在軸線方向的溫差，有利于物料混合。

（3）轉(zhuǎn)子形混合元件見圖4-170，在每根螺桿上裝一種環(huán)，一個(gè)環(huán)的外徑與另一環(huán)的根徑相配，利用環(huán)與環(huán)、環(huán)與槽、環(huán)外徑與機(jī)筒內(nèi)壁的間隙，產(chǎn)生對(duì)物料強(qiáng)烈的剪切作用。

4、壓縮元件等深變距（螺槽深度不變，螺距連續(xù)變?。瑢?duì)物料起到壓縮增實(shí)的作用，圖2-87（b）。等深變距且螺棱寬度由薄變厚，雙重作用使螺槽體積變小，對(duì)物料起強(qiáng)烈壓縮作用，圖2-87（a）。3、剪切元件見圖4-170，在每根螺桿上裝一種環(huán)，一個(gè)環(huán)的外徑與另一環(huán)的

5、增壓元件（反向螺紋元件）見圖3-49（a）反向螺紋元件的形狀與正向螺紋元件形狀相似，只是螺槽的螺旋方向相反。在螺桿軸向的不同位置或相當(dāng)短的距離內(nèi)形成不同的壓力區(qū)（壓差有時(shí)大幾個(gè)兆帕）。5、增壓元件（反向螺紋元件）其作用：在螺桿軸向某一位置加入液體添加劑或發(fā)泡劑，加入位置必須處于低壓區(qū)，在加入?yún)^(qū)前設(shè)置反螺紋元件形成高壓，起密封作用，防止液體添加劑或發(fā)泡劑反向流動(dòng)。在反螺紋元件后，形成低壓區(qū)利于添加劑或發(fā)泡劑的加入。在排氣口前設(shè)置反螺紋元件，可在排氣區(qū)前形成高壓，在排氣區(qū)突然降壓以利于排氣。其作用：在螺桿軸向某一位置加入液體添加劑或發(fā)泡劑，加入位置必

低壓區(qū)高壓區(qū)低壓區(qū)料斗正向螺紋反向螺紋正向螺紋排液發(fā)氣體泡口劑劑

低壓區(qū)高壓區(qū)低壓區(qū)料斗正向螺紋反向螺紋正反螺紋元件是阻力元件，在其前方必須設(shè)置正螺紋輸送元件，才能克服其阻力，將物料向機(jī)頭方向輸送。每設(shè)置一段反螺紋元件就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)壓力峰值，可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)反螺紋元件。反螺紋元件是阻力元件，在其前方必須設(shè)置正螺紋輸送元件，才能克整根螺桿按其功能，分為加料段、壓縮段、熔融塑化段、排氣段、混煉段和熔體輸送段等不同的螺桿段，采用不同的螺桿元件。①加料段采用大螺距的正向輸送螺紋元件。②壓縮段采用壓縮元件，以達(dá)到物料壓縮增實(shí)的目的。6、螺桿元件的組合整根螺桿按其功能，分為加料段、壓縮段、熔融塑化段、排氣段、混

③熔融塑化段設(shè)置混煉元件、剪切元件等，以增強(qiáng)混煉剪切作用，提高物料溫度，利于物料的熔融與塑化。

④下游加料口處的螺紋段和排氣段

在靠近加料口或排氣口的上游，設(shè)置反向螺紋元件或捏合元件，將熔體封住。對(duì)應(yīng)于下游加料口或排氣口的螺桿段，采用大螺距的正向螺紋輸送元件，使熔體在此處的充滿度降低，以利于物料的加入或排氣。③熔融塑化段設(shè)置混煉元件、剪切元件等，以增強(qiáng)混煉剪切⑤熔體輸送段

采用小螺距或單頭螺紋的正向螺紋輸送元件，該段熔體充滿長(zhǎng)度較短，防止排氣口冒料。⑥混合段

采用捏合盤元件和齒形元件，或轉(zhuǎn)子混合元件，以提高對(duì)物料的混合能力。⑤熔體輸送段

3、典型混合加工的螺桿組合圖3-52（a）為軟聚氯乙烯的加工的螺桿組合圖3-52（b）為聚合物合金的加工螺桿組合圖3-52（c）為聚合物填充有機(jī)染料的加工螺桿組合圖3-52（d）為聚合物填充無機(jī)礦物填充劑的混合螺桿組合3、典型混合加工的螺桿組合圖3-52（a）為軟聚氯乙烯1、雙螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)螺桿直徑目前雙螺桿直徑多為35~400mm。直徑越大，擠出量越大。螺桿長(zhǎng)徑比雙螺桿具有比單螺桿更強(qiáng)的輸送能力、混合、混煉和塑化能力，因此，可采用較小的L/D，目前多為18~22，但有增大的趨勢(shì)。螺桿的旋向同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)宜用于混料；異向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)則更適于擠出制品。五、雙螺桿擠出機(jī)主要參數(shù)及加料裝置1、雙螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)五、雙螺桿擠出機(jī)主要參數(shù)及加料裝置驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的電機(jī)功率，kW。螺桿承受的扭矩工作時(shí)不允許超過。螺桿轉(zhuǎn)速范圍nmin

～nmax

有低速和高速之分。低速擠出機(jī)(多為異向旋轉(zhuǎn))在10～100r/min內(nèi)，多用于擠出制品。高速擠出機(jī)(同向旋轉(zhuǎn))高達(dá)600r/min，混煉功能強(qiáng)，用于混料：制備高填充物料、高分子合金、反應(yīng)擠出、色母料生產(chǎn)等。產(chǎn)量額定轉(zhuǎn)速下的最大產(chǎn)量，kg/h。加熱功率和加熱段數(shù)包括機(jī)筒和機(jī)頭的加熱功率驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)的電機(jī)功率，kW。2、雙螺桿擠出機(jī)的加料裝置有別于單螺桿擠出機(jī)的顯著特征，必須具有定量加料裝置。目前常用有三種，見圖4-172，應(yīng)用最多的是第一種方式。2、雙螺桿擠出機(jī)的加料裝置六、雙螺桿擠出機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和軸承系統(tǒng)1、傳動(dòng)系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聯(lián)軸器和傳動(dòng)箱（包括扭矩分配和減速部分）等組成。其作用是向兩根螺桿提供合適轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的均等速度和扭矩（功率），并承受擠出過程中巨大的螺桿軸向力。六、雙螺桿擠出機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)和軸承系統(tǒng)1、傳動(dòng)系統(tǒng)（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇①直流電機(jī)

可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)平衡。②變頻調(diào)速電機(jī)

其特點(diǎn)工作性能穩(wěn)定，而運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性取決于變頻器的質(zhì)量。（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇（2）傳動(dòng)箱內(nèi)減速與扭矩分配的布置①分離式布置見圖4-174，減速部分與螺桿扭矩分配部分分開，其優(yōu)點(diǎn)減速部分可采用標(biāo)準(zhǔn)減速器來替代，由此簡(jiǎn)化了傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì)及制造的難度和工作量。②整體式布置見圖4-175，減速部分與螺桿扭矩分配合二為一，其優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，但設(shè)計(jì)與制造的要求相應(yīng)提高。（2）傳動(dòng)箱內(nèi)減速與扭矩分配的布置1、螺桿與機(jī)筒的間隙間隙越大，漏流量也越大，徑向間隙一般為0.1~0.6mm，見表4-32。2、螺桿與機(jī)筒的材料雙螺桿擠出機(jī)在生產(chǎn)中，物料對(duì)螺桿、機(jī)筒的磨損較為嚴(yán)重。原因:同向旋轉(zhuǎn)擠出機(jī)轉(zhuǎn)速較高，動(dòng)負(fù)荷較大；特別是加工玻纖、碳纖維增強(qiáng)材料及填充料時(shí)磨損更為嚴(yán)重。七、雙螺桿擠出機(jī)螺桿機(jī)筒間隙與材質(zhì)1、螺桿與機(jī)筒的間隙間隙越大，漏流量也越大，徑向間隙一般螺桿和機(jī)筒多采用合金鋼38CrMoA1A制造，并經(jīng)過表面滲氮處理，氮化層深度為0.3~0.7mm，表面硬度HRC60~65?；虿捎酶邚?qiáng)度合金鋼制造，以提高強(qiáng)度和剛度，但仍需經(jīng)過表面強(qiáng)化和鍍硬鉻處理?；蛟跈C(jī)筒內(nèi)部鑲?cè)肽湍ソ饘偬谆蚋叻牢g抗磨的合金襯套，其結(jié)構(gòu)見圖4-180。機(jī)筒內(nèi)壁的表面硬度應(yīng)高于螺桿螺棱硬度約（2~3）HRC。螺桿和機(jī)筒多采用合金鋼38CrMoA1A制造，并經(jīng)過表面滲氮雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展：1、擠出量有很大的提高；2、螺桿轉(zhuǎn)速已達(dá)600r/min甚至1000r/min；3、采用組合式結(jié)構(gòu)，螺桿長(zhǎng)徑比得到很大提高，目前最大己達(dá)54；4、螺桿直徑不斷加大（國(guó)外己達(dá)600mm）；5、螺桿所承受的扭矩提高，并可附加多點(diǎn)真空排氣、螺桿溫控裝置、側(cè)向強(qiáng)制加料裝置和高精度的控制儀表等。雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展：今后雙螺桿擠出機(jī)將以進(jìn)一步提高擠出穩(wěn)定性、提高螺桿和機(jī)筒的耐磨性、操作控制自動(dòng)化，進(jìn)一步提高擠出量、擴(kuò)大應(yīng)用范圍（聚合、反應(yīng)擠出、同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿直接擠出制品和高填充高分散混合）等為重點(diǎn)。今后雙螺桿擠出機(jī)將以進(jìn)一步提高擠出穩(wěn)定性、提高螺桿和機(jī)筒的耐一、擠出成型輔機(jī)作用是將從機(jī)頭出來己獲得初步形狀和尺寸的高溫熔體通過冷卻定型，使其達(dá)到一定表面質(zhì)量和尺寸精度的擠出制品或半制品。輔機(jī)對(duì)制品最終質(zhì)量影響很大。輔機(jī)冷卻能力不足，將導(dǎo)致主機(jī)生產(chǎn)能力無法充分發(fā)揮，造成主機(jī)只能低速運(yùn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)率。輔機(jī)定型不佳、冷卻不均勻和牽引速度不穩(wěn)定，都會(huì)影響擠出制品的速度及質(zhì)量?！?-5擠出成型輔機(jī)一、擠出成型輔機(jī)§4-5擠出成型輔機(jī)加料——在螺桿中熔融塑化——機(jī)頭口模擠出——定型——冷卻——牽引——切割2、擠出成型輔機(jī)的分類圖4-182為輔機(jī)工藝流程圖。1、擠出成型輔機(jī)的組成加料——在螺桿中熔融塑化——機(jī)頭口模擠出——定型——冷卻——板、片成型設(shè)備主要由擠出機(jī)、擠板機(jī)頭、三輥壓光機(jī)、牽引裝置、切割裝置組成，如圖所示。板、片成型設(shè)備主要由擠出機(jī)、擠板機(jī)頭、三輥壓光機(jī)、牽引裝置、

薄膜產(chǎn)品：包裝膜、農(nóng)膜薄膜產(chǎn)品：包裝膜、農(nóng)膜薄膜是指與長(zhǎng)度和寬度相比，厚度極小，薄而平的制品（﹤0.25mm的為膜，﹥0.25mm的為片）?？捎脭D出、壓延、流延和取向等法制得。在擠出法制造薄膜時(shí)，如用環(huán)形口模將熔體擠出，經(jīng)充氣制成管（狀薄）膜（稱吹塑薄膜）。此法可生產(chǎn)厚度為0.005~0.5mm、寬度為50~3000mm的各種薄膜。所用設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)費(fèi)用低。因此，用此法生產(chǎn)薄膜量最大，在聚乙烯薄膜中管膜約占90%。二、吹膜輔機(jī)薄膜是指與長(zhǎng)度和寬度相比，厚度極小，薄而平的制品（﹤0.25

吹塑法生產(chǎn)薄膜的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備緊湊，投資少；容易調(diào)整薄膜的寬度；易于制袋；薄膜在吹塑過程中得到了雙軸定向，因此強(qiáng)度較高。缺點(diǎn)：由于冷卻速度小，生產(chǎn)速度慢；薄膜的厚度偏差較大。常用生產(chǎn)薄膜的材料：PE、PP、PVC、PS、PA等

吹塑法生產(chǎn)薄膜的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備緊湊，投資少；容易調(diào)整第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件第四章--排氣擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、輔機(jī)課件分為上吹法、下吹法和平吹法三種，其特點(diǎn)見表4-9。（1）薄膜上吹法見圖4-183，使用直角機(jī)頭，擠出的膜管垂直向上牽引。在膜管吹脹過程中，牽引穩(wěn)定，能成型厚度范圍大和幅較寬的薄膜。但不宜用于加工熔融粘度低的塑料，多用于聚氯乙烯塑料的吹塑。1、薄膜吹塑法的分類分為上吹法、下吹法和平吹法三種，其特點(diǎn)見表4-9。1、薄膜吹（2）薄膜下吹法見圖4-184，使用直角機(jī)頭，膜管向下牽引。由于牽引方向與機(jī)頭的熱氣流方向相反，有利于膜管的冷卻。此法多用于吹塑那些粘度低的塑料以及要求透明度高而需要急劇冷卻（水冷）的聚丙烯、聚酰胺和聚偏二氯乙烯等塑料薄膜。（2）薄膜下吹法見圖4-185，使用水平機(jī)頭，機(jī)頭出料方向與擠出機(jī)相同，膜管水平方向牽引。此法輔機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備安裝和操作均很方便，對(duì)廠房高度要求不高。但膜管上下部分易冷卻不均；膜管因自重下垂，導(dǎo)致厚度不勻。對(duì)幅寬在600mm