新型螺杆讲解.ppt

①剪切间隙△ 剪切间隙△是个重要量，它的大小影响着剪切速率和剪切强度，反映了料层之间的内摩擦的大小和机械能转变为热能的强弱。它对挤出量、质量、压力、单耗都有影响。 对于设在计量段末的屏障段来说。其上述参数的选择如下： a.△一般不宜取得过大，因为这样会降低屏障段的剪切混合效果； b.但也不能太小，否则会降低产量，因为产量与△3成正比。 ②屏障段长度L L不宜过大，否则会增加沿程的阻力。整个屏障段长度约（1—2）D。对容易塑化的物料（如聚乙烯）可取短些，而对难塑化的物料可以取长一些，其具体数值视螺杆直径大小而定。 2) 屏障段设在螺杆上的位置 关于屏障段设在螺杆上的位置，如果作为螺杆头设在计量段末，应当使得物料到达屏障段时，残余固相最好保持在X/W＝0.2-0.3，这样能发挥屏障头的最大功效，即可获得塑化好、产量高、波动小的低温挤出。 3）其它形式的屏障段 除了直槽屏障段以外，还有其它型式的屏障段。 a.斜槽屏障段在改进自洁性的同时，增大了对物料的推进作用。 b.三角形沟槽屏障段的进料槽和出料相都不是平行的，每个槽都是三角形的，进料槽的入口较宽，随着料流在屏障上翻越，逐渐缩小进料槽的宽度，同时增大出料槽的宽度。 c. 屏障段可以是一段，也可以将两个屏障段串接起来，形成双屏障段。 （三）分流型螺杆 1、设计思路： 在螺杆的某一部位设置许多突起部分或沟槽或孔道。将螺槽内的料流分割，以改变物料的流动状况，促进熔融、增强混炼和均化的一类螺杆。 销钉螺杆是它们的代表。 2、熔融机理 如前所述，常规全螺纹三段螺杆的一系列缺点是由于在挤出过程中固液相共存于一个螺槽并形成两相流动造成的，固相不易熔融。 设置销钉的作用如下： 1）打碎固体床，增大传热面积，对料流产生摩擦剪切 将固体床打碎，破坏熔池，打乱两相流动，并将料流反复地分割，改变螺槽中料流的方向和速度分布，使固相和液相充分混合，增大固体床与熔体之间的传热面积，对料流产生一定阻力和摩擦剪切，而促进熔融。 2）通过销钉将熔料多次分割、分流而增加对物料的混炼、均化和填加剂的分散性，获得低温挤出。 3、设计 销钉的设置位置、数目和大小要根据所加工的物料、加工的要求和设置销钉的目的来确定。 1）位置设置 a.如果设置销钉是为了增加熔融速率，销钉一般要设在熔融区； b.如果是为了混炼、均化和获得低温挤出，销钉一般设置在均化段。 2）销钉的排列形式 销钉的排列有各种形式，如人字形，环形等。 3）销钉之间的距离 销钉之间的距离不应超过销钉直径的1．5倍， 4）销钉的直径与其高度之比为0.25—2。销钉的直径和数量与螺杆直径的关系如下： 螺杆直径 销钉直径 销钉数目（环形排列） 50 约3 30 90 4 34 115 5 36 150 5.5 42 200 6.4 48 5）销钉形状 销钉可以是圆柱形的，也可以是方形的，或菱形的；可以是装上去的，也可以是铣出来的。 4、特点 1）销钉螺杆可以提高产量 （可提高30一100%）， 2）减少温度波动温差， 3）改善塑化质量，提高混合均匀性和填充物的分散度，获得低温挤出。 4）与其它新型螺杆相比，销钉螺杆的一个突出优点是加工制造容易。 所谓新型螺杆，是相对于常规全螺纹三段螺杆而言的。新型螺杆在原理、结构设计上有许多特点，它们是在常规全螺纹三段螺杆的基础上发展起来的，目前已得到广泛应用。 一、常规全螺纹三段螺杆存在的问题 1、熔融效率低、塑化混炼（染色、加填充物）不均匀 1) 传热途径 由熔融理论知，固体床熔融的热源有两个: 一是来自加热器的外热。 一是发生在熔膜中的剪切热， 后者是主要的。如果能使固体床在其消失之前始终能以最大的面积与料筒壁相接触，则可以获得最大的熔融效率。 2) 固体床变窄，传热面积减少，熔融效率低, 挤出量不高 在常规三段螺杆中，熔融段同时有固体床和熔池同居一个螺槽中，熔池不断增宽，固体床逐渐变窄，从而减少了固体床与料筒壁的接触面积，减少了料筒壁直接传给固体床的热量，降低了熔融效率，致使挤出量不高。 3) 固体床易破碎，固体碎片传热慢，剪切力小，不易熔融 a. 固体床易破碎 在常规三段螺杆中，当固体床宽度减少至它的初始宽度的10%时。其物理性质极不稳定，由于某种原因，固体床出现缝隙，熔体不断挤入其内，当外力（由于工作条件变化及聚合物物理状态改变而形成的张力）超过了固体床的抗张强度时，固体床便解体，形成固体碎片。 b. 固体碎片被融体所包围