雙螺桿擠出造粒機

詳細介紹

一、概述

在固體粉料與液體共存并以固相為主的分散體中,利用分散體的自粘性(或外加粘結(jié)劑),通過強制方式(如擠壓、重力、離心力、機械力、氣流沖力等)使固體粉料基本微粒相互粘接、增大,并形成一定形狀和粒度均勻，集中的顆粒群。濕法造粒成套裝置主要由混合(捏和)、造粒、干燥及其輔助系統(tǒng)設備組成。粉料經(jīng)混合(捏和)后，進入造粒機形成所需粒度的含濕產(chǎn)品，經(jīng)干燥得到顆粒狀成品，從而實現(xiàn)造粒的目的。 SET型雙螺桿擠出造粒機分前出料式和側(cè)出料式，前出料式造粒直徑一般在1.5-12mm之間選擇，側(cè)出料式造粒直徑一般在0.7-2.0之間選擇,顆粒形狀為圓柱狀，成粒率≥95%。

二、原理

首先雙螺桿擠出造粒機具有單螺桿擠出造粒機的擠出特點：固體輸送、 熔融、 增壓和泵送、 混合、 汽提和脫揮發(fā)分，但又不單純是如此。雙螺桿擠出理論的研究開始的晚，再加上它的類型多，螺桿幾何形狀復雜，擠出過程復雜，這就給研究帶來諸多困難。從整體上來說雙螺桿擠出理論的研究尚處于初始階段，這就是所說的"技藝多于科學"。從它的擠出過程的研究，大概分三個環(huán)節(jié): 1、聚合物在擠出過程中物態(tài)變化規(guī)律，輸送原理，固熔體的輸送，排氣真相和規(guī)律，建立起數(shù)學的＆物理的模型，用來指導雙螺桿擠出機的設計和擠出過程的優(yōu)。 2、要弄清楚兩種以上的聚合物及物料在擠出過程中物態(tài)變化真實情況，混合形態(tài)，結(jié)構(gòu)變化的過程，以及最后混合物與性能的關(guān)系。 3、做為雙螺桿擠出造粒機，擠出反應成型時的反應過程、速度、性能與螺桿構(gòu)型、操作條件之間的內(nèi)在聯(lián)系，建立模型,用來指導反應成型擠出。

三、結(jié)構(gòu)特點

同向雙螺桿擠出造粒機的特點是螺桿和機筒都采用“積木式”設計。螺桿由套裝在芯軸上的若干元件組成，如螺紋元件、捏合塊、齒形混合盤、擋環(huán)等；機筒也是由不同機筒段（全封閉、帶排氣口、帶加料口）組成。

根據(jù)特定的物料、配方和將要制備混合物性能的要求，通過科學組合，將不同類型、不同數(shù)目的螺桿元件和機筒元件按順序組合起來，從而地完成設定的混合任務。并通過改變螺桿和機筒組合順序，實現(xiàn)對不同物料、配方的使用效果，達到一機多用、一機多能的目的。

此外，積木式設計的另一優(yōu)點是可以局部更換磨損了的螺紋元件和機筒元件，避免了整個螺桿或筒體的報廢，大大降低了維修成本。

模塊化設計的機筒，可以通過法蘭或拉桿連接，通常小型機采用拉桿連接。機筒通常嵌入雙金屬襯套以提高機筒內(nèi)表面的性能。為實現(xiàn)的溫度歷程，每個機筒上都有單獨的加熱/冷卻設計，從而實現(xiàn)冷卻與加熱功能的組合。

四、擠出過程分析

通過組合各種螺紋元件，所有同向雙螺桿擠出機都有加料、熔融、混合、排氣、建壓和輸送功能，實現(xiàn)物料的輸送、塑化、剪切、排氣、建壓以及擠出等各種工藝過程。

同向雙螺桿擠出造粒機的結(jié)構(gòu)和功能與單螺桿擠出造粒機很相似，但在工作原理上存在著很大的差異。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）強制輸送。嚙合同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿，在嚙合處兩根螺桿運動速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿把物料從間隙中推出，結(jié)果使物料從一根螺桿螺槽轉(zhuǎn)到另一根螺桿螺槽中，物料沿著螺桿呈“∞”形向機頭方向被強制輸送。

2）均化和混合。同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合處間隙很小，螺棱和螺槽的速度方向相反，相對速度大，因此嚙合區(qū)具有很高的剪切速度，剪切力很大，混煉效果遠好于單螺桿擠出機和異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機。

3）自潔性。同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出造粒機，由于嚙合區(qū)螺棱和螺槽的速度方向相反，相對速度大，因此具有相當高的剪切速度，能刮去粘附在螺桿上的積料，有非常好的自潔作用，從而使物料的停留時間很短，不易產(chǎn)生局部降解變質(zhì)。

4）物料的塑化。螺桿間隙的大小對物料塑化質(zhì)量影響很大。間隙越小，剪切力越大，但通過的物料量減少；間隙越大，通過的物料量增加，但剪切力減小。

5）物料的壓縮。同向雙螺桿擠出機壓縮物料的方法要多得多，綜合效應好。

6）加料方式。同向雙螺桿擠出造粒機要求均勻定量加料，采用計量饑餓喂料方式。

7）排氣。由于是饑餓喂料，可以采用大導程的螺紋輸送元件，使螺槽處于未充滿狀態(tài)而處于零壓力狀態(tài)，從而可以設置出排氣段。

五、雙螺桿擠出造粒機使用范圍

填充改性，如PE、PP、ABS、VA等填充CaCO3、Talc、TiO2等；

橡塑共混、塑料合金，如PC ABS、PA EPDM、PBT PET、PP NBR等；

色母粒，如PE、PP、ABS、VA、PET等；

阻燃母粒、可降解塑料、抗靜電母料、抗菌母粒等；

玻纖（碳纖）增強，如PA、PP、PC、ABS、PBT、POM 玻纖；

熱塑性彈性體，如TPR、TPE、TPV、TPU等；

纜料，PE、PP、EVA、PVC、XLPE；

反應擠出，如PA、PU、POM、PMMA、PC等；

排氣脫揮后處理，如CPP、CPE、SBS、EPDM、SEBS,氟橡膠、順丁橡膠等；

六、工藝流程

雙螺桿擠出造粒機工藝；原料稱重----配比----高混機----螺旋自動上料機----雙螺桿造粒機-------冷卻水槽-------吹干機-------切粒