啮合同向双螺杆挤出机的基本特点和螺杆组合的一般原则

新江锻造

1啮合同向双螺杆挤出机的基本特点

双螺杆机出机的种类众多，其中啮合同向双螺杆挤出机是被塑料工业广泛使用的一种生产加工设备。该类挤出机有两根相互啮合的"积木式"螺杆、机筒、动力装置、温控装置等组合而成，在机身上可有多个加料口和真空／非真空脱挥口。啮合同向双螺杆挤出几主要有以下几个特点：

1)螺杆和机筒均为组合式。螺纹元件种类很多，有输送螺块、捏合螺块、反向螺块和增压螺块等，各自起着不同的作用，根据材料加工的需要通过搭积木的方式将各种元件组合在一起，并通过优化设计，可以适应各种工艺配方材料的加工；

2)两根螺杆平行同向旋转，在彼此接触部位和机筒间产生均匀的剪切作用，而且这种剪切作用的强弱可以通过螺杆组合、间距设计等手段来调整；

3)螺块的几何形状和同向旋转使螺杆具有良好的物料分布混合能力，适合混炼操作。物料在进入筒体被软化后，由于双螺杆在啮合处方向相反，一根螺杆要把物料拉人啮合间隙，另一根螺杆则将其从间隙中推出，故物料在此处由一根螺杆转到另一根螺杆上，呈"∞"运动，这种运动在啮合处具有较大的相对速度，非常有利于物料的混合均化，并且啮合区的间隙很小，捏合处螺纹和槽的速度相反，具有很高的剪切作用，达到塑化均匀的作用；

4)向双螺杆挤出机具有反应能力，是一个动态反应器，在上述3个因素和温度的作用下，物料在机筒中熔融后能发生一系列的化学反应，如聚合、接枝等。反应性挤出加工主要用于：单体或低聚物的聚合反应(自由激聚合、加聚、缩聚和共聚反应)；聚烯烃的可控交联和降解；聚合物的接枝改性，使聚物官能团化或极性基团化，达到材料改性和制备增容剂的目的；多种材料的强制共混改性。同时还包括材料的物理改性，如填充、混炼、增韧和增强等。

2啮合同向双螺杆挤出机螺杆组合的一般原则

对一台双螺杆挤出机而言，螺纹元件主要包括输送、熔融、剪切、物料回送混合、停留时间控制等功效。双螺杆挤出机的螺纹元件是以"搭积木"的方式组合在一起的，在实际中可以根据不同的生产需要对之进行调整，以达到最佳的生产效果，因此螺杆组合是双螺杆挤出工艺定制的关键。啮合同向双螺杆挤出机以混炼为主，螺杆组合要考虑到主辅料性能与形状、加料顺序与位置、排气口位置、机筒温度设置等等。同时，混料的对象十分庞杂，对每一个特定的混料过程都有合理进行螺杆组合的问题。尽管如此，啮合同向双螺杆挤出机的螺杆组合还是有其基本规律可循的。以下是螺杆组合的两个基本原则：

1)螺纹导程在加料口处应较大，此后逐渐减小。同向双螺杆的螺槽深度不变化，导程逐渐减小使螺槽容积变小，起到对物料的压缩作用；同时，加料口处螺槽容积较大，也可以使加料顺畅。但从加料口处到机头处导程还要有其他的一些配置。首先，在排气口前应设有阻力元件，如捏合块或反向螺纹元件，然后在排气口处为大导程螺纹元件，从这里到机头导程再逐渐减小，即以排气口为界，前后两段的导程总体上为从大到小；其次，在有较多捏合块的地方，如混炼段，要间隔一段距离配置螺纹元件以加强输送能力；

2)物料熔融所需热量来自外部加热和剪切热，在适当的地方通过各种捏合块的组合来加强剪切以促进熔融，可取得很好的分布混合和分散混合效果。