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1、设备,讲师：,挤出系统的组成,主要由熔融挤出系统（螺杆和套筒）、传动系统、加热和冷却系统和电器控制系统等构成。,螺杆和套筒作用,是将固体的物料挤压，外加热，使其熔融成均匀的熔体，并以一定的温度、压力和排出量从螺杆头部挤出，经熔体管道送至纺丝装置进行纺丝。,固体切片进入螺杆后，首先在螺杆进料段被输送和预热，继而经螺杆压缩段压实、排气并逐渐熔化，然后在螺杆计量段中进一步混和塑化，并达到一定的温度，以一定的压力输送至后道工序。,熔融挤压,螺杆,必须使用高强度、耐磨(及耐腐蚀)的合金钢制成。国内常用材料38CrMoAl，国外常用的材料为34CrMoNi7 31CrMo12等氮化钢，表面硬度为HVl00
2、01100。,普通渐变螺杆,等深变距螺杆,普通突变螺杆,新型螺杆,普通螺杆是不带混炼结构的单螺纹螺杆，当螺杆转速提高到一定程度时，聚合物原料在螺杆挤出机中停留时间缩短，使物料来不及熔融就进入计量段，导致熔体质量下降，挤出压力和挤出量波动。这主要是固体切片在熔融过程中，固体床发生破裂，破裂后的碎块失去控制，不能及时熔化而浮于熔体中。这种碎块颗粒会引起熔体温度、压力的差异和影响残留水分的排除。针对上述的问题，目前出现了一些新型螺杆，主要有分离型螺杆、销钉型螺杆等。,分离型螺杆,螺杆在压缩段及计量段前部设主副两条螺纹。能及时将熔融 物料与固体床分离，使固体床熔融速度加快。分离型螺杆均 化段的螺槽深度
3、比普通螺杆炽槽深度深些，阻力小，熔体输 送能力大。分离型螺杆的生产能力可以比普通螺杆提高25 左右。,销钉型螺杆,销钉可将未熔融的固相物料分离细化，以增加固相与液相的接触面积，加速固相颗粒的熔融速度。设置在螺杆头部或计量段的销钉，具有分流、剪切和混合的作用，通过销钉的激烈搅拌，细化和粉碎熔体中的颗粒物料，促使其加速熔化。设置销钉后，螺杆挤出机的产量和普通螺杆相比，可以提高30左,双螺杆挤出机,指在一根两相连孔道组成截面的料筒内由两根相互啮合或相切的螺杆组成的挤出装置。,双螺杆挤出机的特点,螺杆直径,通常指螺杆的外径，对挤出机有决定性的影响，直径加大，挤出机产量增加，但加热和驱动能耗均增加。,螺
4、杆产量：4538kg/h 6578kg/h 80115kg/h 90196kg/h,直径,螺杆挤出机的分段,螺杆长径比L/D,指螺杆工作长度(不包括鱼雷头及附件)与外径之比。聚合物切片在这个工作长度上被加热熔化、压缩和输送。加热面积和切片停留时间都与螺杆长度成正比。,长径比大，有利于切片原料的混和塑化、提高熔体压力和减少逆流以及漏流损失。若螺杆太长，聚合物切片在高温下停留时间增加，对某些热稳定性差的聚合物会引起热分解，同时，机械制造难度加大，所以，螺杆长度是有限度的。,目前，加工塑料的螺杆L/D一般为1520，加工纤维 时，L/D一般为2030，甚至高达35，常用的是2530。,2272,L/
5、D=2272/90=25,压缩比,指螺杆进料口处螺槽容积与计量段最后一个螺槽 容积之比。等距不等深螺杆的压缩比可用下式计算：,式中：D螺杆直径 d1进料口螺杆根径 d2出料口螺杆根径,主要取决于聚合物性质、状态和切片截面形状，通常为2.53.5，加工PET时，常采用3.0左右.,90,71,90,84,82,63,=3.1,螺距与螺槽深度,螺杆直径一定时，螺距决定了螺杆的螺旋角，由此影响螺纹的推进力。通常螺杆的螺旋角取1738。,螺槽深度对产量和质量均有较大的影响，深螺槽产量 大，但对熔体压力反应灵敏；螺槽浅则产量小，但塑化作 用好，挤出量稳定。加工PET时一般采用浅槽螺杆。,s,H2,H1,
6、S,H2=(90-84)/2=3,H3=(90-71)/2=9.2,S=90,螺杆与套筒之间的间隙,衡量挤出的重要参数，特别是在计量段，对螺杆挤出机的产量影响很大。,通常，漏流流量与间隙的三次方成正比，所以，在保证螺杆与套筒之间不产生刮磨的条件下，应尽可能地采用较小的间隙。,通常，小螺杆间隙应小于0.002D，大螺杆应小于0.005D。间隙过大，漏流增加，挤出机压力不稳，波动大。,加热和冷却系统,主要由铝套加热器和水冷却夹套组成，其作用是通过对套简的加热和冷却，保证高聚物在工艺要求的温度范围内挤出。,挤出机筒选用耐温、耐压、高强度、耐磨的合金钢或内衬合金钢的复合管材。 机简加热系统：分为电阻加
7、热器、电感加热器、以油或蒸汽为介质的夹套式加热器等几种形式。由于电加热器使用方便，不污染环境，易于控制。目前绝大多数非织造布生产线都直接使用电加热的方法。在电加热器中使用较多的是电阻加热器。 ,机筒的冷却当物料温度过高时，需要及时将热量排出，以免影响产品性能。因此，在挤出机的每个加热处需要装一套冷却器(大部分国产设备末装)，实行热冷PID控制。,机筒冷却方式主要有风冷、水冷两种。风冷却是在每个加热段设一台小型鼓风机，并在加热器的内或外表面设一定的沟槽，以提高冷却效果，提高加热均匀性，防止空气无规则流动。特点：温度波动小，冷却速度缓慢，系统体积大，噪音大。冷却效果与环境温度有关，也影响环境的温度
8、。,水冷却是在加热器内侧装设水管或水环，用通入的冷却水进行冷却，冷却水的通入量用电磁阀控制。特点：冷却速度快，系统体积小，无噪音，对环境温度无影响。目前应用较多，但水管易堵塞和锈蚀。,挤出机进料口处必须安装水冷却套。冷却水套中通入1530的软水或自来水，防止物料过早受热变粘而堵塞下料口，以提高进料能力。另一方面，冷却水套也能阻止挤出机机身的热量传至螺杆的止推轴承与减速器，确保传动系统正常工做。,传动系统,由变速电动机和齿轮传动箱组成，其作用是保证螺杆以需要的扭矩和转速稳定而均匀地工作。,组成部件：电动机、皮带、皮带轮、减速箱、及减速箱 冷却系统等组成,其传动系统应保持挤出机机头的熔体压力始终处于基本稳 定，从而实现纤维细度均匀不变。维持机头（滤后）压力 稳定最常用的方法是采用压力反馈控制装置。,电器控制系统,由温度、压力和转速控制系统构成，一方面通过熔体压力传感控制电动机按所需要的转速运转，另一方面通过测温元件控制加热、冷却系统按设定温度工作。,
