新型结构螺杆在PVC制品挤出中的应用

　　近年来，随着PVC塑料制品开发应用的迅速增长，人们对PVC制品挤出成型设施及工艺的钻研也越来越多。众所周知，PVC是一种多组分无定型构造的热塑性塑料，其软化点接近于分解温度，热稳定性较差。因此，人们在PVC制品挤出过程当选择单螺杆挤出机的螺杆型式时，一般都选择传统的三段式渐变型螺杆构造。事实证明，采纳传统的渐变型螺杆挤出PVC制品，在工艺上及挤出过程中很难满足物料共混改性、填充改性、着色混合、均化和低温挤出的要求，另外还难以进步挤出才干。

　　依据PVC加工过程中的工艺特点及制品配方要求，将用于烯烃类热塑性塑料挤出的新型构造螺杆用于PVC制品的挤出成型，取得了很好的成效。本人将分流型、屏障型、分别型及变流道型螺杆用于不同的PVC制品挤出，很好地处置了普通构造螺杆挤出过程中难以处置的混合、改性、着色、均化和低温挤出等问题，并且进步了挤出才干。本文联合近年来采纳新型构造螺杆在PVC制品挤出成型设施中的设计和应用经历做如下介绍。

　　1分流型螺杆在PVC制品挤出成型中的应用分流型螺杆的构外型式很多，销钉螺杆是一种典型的分流型构造螺杆。在物料挤出过程中，被挤出物料在分流型螺杆的分流元件处通过一次次的分流，使物料产生摩擦热及环流，从而实现均化混合挤出。依据分流型螺杆的特点及挤出原理，许多人认为此构造螺杆仅合适加工结晶型塑料，而不合适加工无定型构造的热塑性塑料。

　　然而近年来，笔者在钻研设计工作中屡次将分流型构造螺杆成功地用于HPVC的挤出成型。例如，大庆某公司引进国外HPVC单螺杆（普通构造）挤出消费线，使用一段工夫后发现螺杆磨损重大，产品挤出才干及质量下降，并且挤出过程中物料混合成效及塑化才干均不够理想。经对设施状况停止考查，并依据挤出制品工艺条件和配方状况，采纳分流型销钉螺杆对其停止改造，并更换螺杆。经过一段工夫的运行证明，分流型销钉螺杆在HPVC制品的挤出过程中可使被挤物料得到充分混合、均化，塑化质量及制品的性能指标得到明显改善。另外，在挤出中还发现，采纳新型构造螺杆在挤出过程中所需挤收工艺温度低于原普通构造螺杆的挤出成型工艺温度，并且挤出制品在等同条件下产量进步。采纳分流型销钉螺杆挤出HPVC制品取得成功后，又对半硬PVC制品停止挤出试验，同样取得称心的成效。

　　采纳分流型销钉螺杆挤出HPVC制品能取得成功是因为物料在挤出过程中充分利用分流元件的分流作用，在分流过程中，被挤出物料中的微小碎块在熔融过程中一直从熔融料中吸收热量，从而使整个熔融物料的温度降低，同时在挤出过程中使物料得到屡次充分混合，从而取得混合平均、塑化良好的挤出制品。

　　设计分流型销钉构造螺杆用于PVC制品加工，要充分思考物料成型工艺及配方特点，正确选择分流元件销钉的地位、数量和销钉环流面积的大小，及其对挤出成型所需功率的影响，并联合挤出模具的口模特性，正确选择螺杆的螺槽深度，优化各有关参数。

　　2分别型螺杆在PVC制品挤出中的应用分别型螺杆是依据物料传热原理钻研开发的一种新型螺杆。螺杆构造特点是整条螺杆由两条螺纹组1：00-a12xadc腿丨Electonic命ishing成，合配和胯计两条主副螺纹，可使物料程中形成固液相分别，并将固相物料全副留存于固相螺槽中，而固相中的气体则在压力作用下向后自料中逸出，减少或打消制品中的气泡。采纳分别型螺杆挤出制品的过程中不存在固相破裂现象，因此使挤出成型过程中的压力动摇极小。

　　有关报道，分别型螺杆仅可用于烯烃类塑料的挤出。分别型螺杆是否可用于PVC制品的挤出，经过剖析其挤出原理和螺杆构造并通过试验，证明可采纳分别型螺杆加工软PVC制品。这是由于在挤出过程中，分别型螺杆能将物料固液相分别，在此过程中同时增大物料固体床与热机筒内外表熔膜的热替换面积，而熔料的热替换面积减少。另外，由于分别型螺杆的螺槽相对较深，这使物料在挤出过程中承受的剪切热也较低，从而保障了加工PVC制品的质量。采纳分别型螺杆可改善在不同压力条件下不同模具口模特性的适应性。理论证明，在单螺杆塑料挤出机中配置分别型螺杆挤出软PVC制品的挤出成效远优于普通型螺杆的挤出成效。

　　值得留神的是，并不是每种分别型螺杆构造都合适于PVC的成型挤出。在实际设计和试验中发现，有两种构造的分别型螺杆可用于软PVC制品的挤出。一种构造是主副螺纹升程相等，螺槽的液相槽及固相槽宽度坚持不变，从压缩段开端固相槽深度逐渐变浅，而液相槽逐渐变深至均化段完毕；另一种构造设计的固液槽在物料通过固液相的转换处不能使固相螺槽与液相螺槽的螺棱封死，并且留神合理地选择分别段螺槽的长度和深度，以免形成物料停留工夫过久而使物料分解。由此可见，合理选择分别型螺杆构造是PVC制品成型挤出的重要条件。

　　3屏障型螺杆在PVC制品挤出中的应用在普通螺杆某一地位设置屏障段元件，能够实如今挤出过程中将物料剩余固相彻底熔融和均化的宗旨，这种构造螺杆被称作屏障型螺杆。剖析这种螺杆构造和工作原理能够发现，螺杆中的屏障构造在挤出过程中主要以剪切功能为主，混合作用为辅。依据塑料制品成型加工工艺可知，以剪切功能为主的屏障型螺杆用来加工PVC塑料难度很大。但是理论中发现，物料在挤出过程中，通过合理设置的屏障元件，可使熔融物料承受的剪切工夫缩短，从而使剪切引起的料温增加有限，并使料流在屏障元件内形成一定旋涡状环流增加混合作用，促使物料得到进一步塑化，并坚持压时进步挤出才干。

　　挤出PVC制品的屏障型螺杆主体部分可采纳普通渐变螺杆，也可采纳单波波状螺杆，而螺杆头部采纳斜槽屏障构造。在设计屏障型螺杆时取屏障段的长度为螺杆有效长度的10 15%并且在屏障段斜槽处设计的螺槽深度应大于螺杆均化段的螺槽深度。斜槽式屏障元件的主要特点是视屏元件的斜槽为大导程的螺纹升角，物料停流工夫短，压力损失小，料流稳定，自洁性能好，不易存料，并且混合均化成效好。理论证明，联合PVC制品配方和挤收工艺特点设计屏障型螺杆，在挤出物料过程中加工成型工艺温度较低，挤出过程中的物料径向温差小，剪切热低，温度易控，并且挤出制品的性能指标明显进步。特别是对混合及分散要求较高的制品挤出成型非常有利。

　　4变流道型螺杆在PVC制品挤出中的应用变流道螺杆构造的特点是在挤出过程中使被挤出物料在螺杆流道截面形状及截面尺寸上的变迁来保障物料塑化和混炼增加的宗旨。波状螺杆是这种构造典型的代表。波状螺杆可分为单波构造和双波构造两种型式。剖析波状螺杆几何构造和工作特性能够发现，在挤出过程中，物料在波状螺杆不同截面处的停留工夫及剪切作用大小与螺杆几何构造处的波峰有着亲密关系。在挤出过程中，当物料处于螺杆波峰的螺槽深处时，物料停留工夫长，剪切作用小，而当物料处于螺杆波峰的螺槽浅处时，与其作用相反。由于波状螺杆特有的几何构造而使物料活动无死角，自洁性能好，可保障物料在挤出过程中的充分混合成效和塑化质量，并且能够实现低温挤出。

　　笔者采纳单波和双波构造的螺杆在同一挤出机上使用同一pvc制品配方停止实验，结果标明两者挤出成效有差异。采纳双波构造螺杆挤出不论是塑化质量、混合成效、分散性还是挤出才干均优于单波构造螺杆。对实验停止剖析和钻研发现，使用波状螺杆挤出PVC制品过程中，由于波状螺杆的特殊几何构造及挤出机理，从而使物料能在较短工夫内得到充分混合，并取得好的塑化成效。但由于单波螺杆与双波螺杆的构造有一定差异，招致物料输送过程的变迁不同，双波构造螺杆中的物料流间断分别并从新会合的时机高于单波构造螺杆，从而使得混合炼相对加长，更加有利于物料的挤出。

　　选用变流道构造螺杆挤出PVC制品时，必需思考力降不过大实现高速状态下低温及稳定挤出同hhg挤出制品弈型工艺和配方特点遍够正确地选择波状螺杆构造，从而使挤出过程中物料混合平均、塑化良好，并能够处置挤出过程中的着色不平均问题。

　　5完毕语依据挤收工作原理剖析及实验标明，以上所述新型构造螺杆可用于pvc制品的挤出成型。但是值得留神的是，采纳新型构造螺杆挤出PVC制品必需要思考挤出制品的成型工艺条件和配方特点。另外当评价一种新型构造螺杆的性能时，不只要思考其挤出率的上下，还要思考挤出过程中的能量耗费、塑化质量、物料径向温差、挤出压力和挤出速率是否稳定等因素。

　　此外，还要思考螺杆的使用寿命、加工工艺性和消费本钱等因素。综上所述，能够断定采纳新型构造螺杆用于PVC制品的挤出，能够大大拓宽单螺杆塑料挤出机在PVC制品挤出领域的应用，并随着人们对挤出成型理论和螺杆构造的深刻钻研，将会有更多用于PVC制品挤出的新型螺杆问世。