擠出(chu)機螺桿塑化(hua)不良(liang)現象(xiang)解決(jue)方案
從熔融理論和操作實踐我們知道,塑料在擠出機螺桿上的熔融開始點A和熔融點B的位置與螺桿參數,工藝條件(轉速、溫度、機頭壓力等)以及塑料性能有直接關系。
一般來(lai)說，為了(le)增大擠出(chu)量(liang)，必(bi)須提高螺桿轉速n或加(jia)深螺槽深度H3。但(dan)這(zhe)勢必(bi)使相變(bian)點A和B的位置(zhi)往(wang)機頭(tou)方向移動，如果(guo)不加(jia)大長(chang)徑(jing)比L/D，便有可(ke)能在擠出(chu)制品中混(hun)有未熔(rong)化(hua)的固(gu)體殘余(yu)物(wu)，是(shi)的塑化(hua)質量(liang)下降(jiang)，這(zhe)個(ge)過程在圖(tu)9-1上表示得很清楚。
產生這(zhe)個現象的原因可如下分(fen)析：
由于固相不能像流體那樣流動，因(yin)(yin)此由剪切產(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)量較小(xiao)。固相熔融(rong)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)源主要(yao)依靠機(ji)筒(tong)上(shang)(shang)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)器傳(chuan)導的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)源以(yi)(yi)及熔膜中因(yin)(yin)剪切而(er)產(chan)生的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)源，其(qi)傳(chuan)導速度(du)機(ji)筒(tong)溫(wen)度(du)，接觸面積、塑料(liao)的(de)(de)(de)空隙率以(yi)(yi)及導熱(re)(re)(re)(re)系數(shu)等物理(li)參數(shu)有關(guan)。而(er)當這些條件一(yi)定(ding)以(yi)(yi)后(hou)，螺(luo)桿的(de)(de)(de)轉速（實(shi)際上(shang)(shang)代表(biao)了塑料(liao)承受加(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)）便(bian)直(zhi)接影響著導熱(re)(re)(re)(re)的(de)(de)(de)情況(kuang)。因(yin)(yin)此，在螺(luo)桿的(de)(de)(de)前(qian)一(yi)部分，即加(jia)料(liao)段(duan)和壓(ya)縮(suo)段(duan)必(bi)須保(bao)證塑料(liao)有足夠的(de)(de)(de)停(ting)留時(shi)間(jian)以(yi)(yi)將(jiang)它(ta)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)成基(ji)本熔融(rong)的(de)(de)(de)流動狀(zhuang)態。然后(hou)在計(ji)量段(duan)中進一(yi)步承受剪切，塑化(hua)和均勻化(hua)以(yi)(yi)保(bao)證良好的(de)(de)(de)制品質量。
但是當轉速提高以后，塑料在擠出機螺桿前部停留時間縮短，固相來不及便進入計量段，這樣便有可能在制品中出現未塑化好的塑料。
為(wei)了(le)解(jie)決這個矛盾，在過去(qu)一般的辦法：
在提(ti)高(gao)轉(zhuan)速(su)的(de)(de)(de)同時減(jian)少(shao)螺槽深度，用(yong)(yong)增(zeng)(zeng)高(gao)剪切作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)辦法來(lai)保證塑料的(de)(de)(de)塑化和均勻化。但這(zhe)樣(yang)(yang)依(yi)賴(lai)，一些(xie)不能承受高(gao)剪切的(de)(de)(de)塑料（如硬聚氯(lv)乙烯(xi)）便(bian)容易分解從(cong)而(er)(er)不能在這(zhe)類告訴擠(ji)出(chu)(chu)(chu)上加工(gong)。為了較少(shao)塑料分解的(de)(de)(de)可能性旺旺必(bi)須加強機(ji)筒的(de)(de)(de)冷卻(que)，還(huan)須向(xiang)螺桿中通入冷水，這(zhe)樣(yang)(yang)依(yi)賴(lai)實際上又降低了擠(ji)出(chu)(chu)(chu)量，還(huan)浪費熱能。而(er)(er)螺槽深度H3下降使(shi)得正(zheng)流減(jian)少(shao)從(cong)而(er)(er)也(ye)減(jian)少(shao)了擠(ji)出(chu)(chu)(chu)量。這(zhe)些(xie)現象都和提(ti)高(gao)轉(zhuan)速(su)以增(zeng)(zeng)加產(chan)量的(de)(de)(de)要求(qiu)是相矛盾的(de)(de)(de)。
為了解(jie)決這個(ge)矛(mao)盾，對有些塑料(liao)也可以(yi)提(ti)高(gao)機筒溫(wen)度來促使(shi)參與固相熔(rong)融。但是這個(ge)方法是有限的。
因為這樣(yang)一(yi)來擠出制品的(de)(de)溫(wen)度(du)也(ye)將隨著(zhu)提(ti)高，這就加大(da)了(le)主(zhu)機和輔機冷(leng)(leng)卻(que)系(xi)統的(de)(de)負(fu)擔。在當前冷(leng)(leng)卻(que)系(xi)統的(de)(de)效(xiao)率往往成為限制擠出生(sheng)產率提(ti)高的(de)(de)一(yi)個主(zhu)要障礙。同時擠出溫(wen)度(du)過(guo)高也(ye)將導(dao)致制品在冷(leng)(leng)卻(que)過(guo)程(cheng)中產生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)(de)內應力，從(cong)而(er)有較(jiao)大(da)的(de)(de)變形，對那(nei)些熱敏性塑料，或者必(bi)須在較(jiao)低溫(wen)度(du)下加工(gong)的(de)(de)擠出工(gong)藝（例(li)如交聯(lian)、發泡等）加大(da)機筒溫(wen)度(du)從(cong)根本上是不可取的(de)(de)。
總結(jie)：目前(qian)要求正確的(de)(de)設計螺桿(gan)以降(jiang)低擠(ji)出(chu)溫(wen)度，這就是有(you)些資(zi)料介紹的(de)(de)所謂“低溫(wen)擠(ji)出(chu)螺桿(gan)”。
