擠出機(jī)螺桿塑化不良現(xiàn)象分析及解決方案

從熔融理論和操作實(shí)踐我們知道,塑料在擠出機(jī)螺桿上的熔融開(kāi)始點(diǎn)A和熔融點(diǎn)B的位置與螺桿參數(shù),工藝條件(轉(zhuǎn)速、溫度、機(jī)頭壓力等)以及塑料性能有直接關(guān)系。

一般來(lái)說(shuō)，為了增大擠出量，必須提高螺桿轉(zhuǎn)速n或加深螺槽深度H3。但這勢(shì)必使相變點(diǎn)A和B的位置往機(jī)頭方向移動(dòng)，如果不加大長(zhǎng)徑比L/D，便有可能在擠出制品中混有未熔化的固體殘余物，是的塑化質(zhì)量下降，這個(gè)過(guò)程在圖9-1上表示得很清楚。

產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因可如下分析：

由于固相不能像流體那樣流動(dòng)，因此由剪切產(chǎn)生的熱量較小。固相熔融的熱源主要依靠機(jī)筒上加熱器傳導(dǎo)的熱源以及熔膜中因剪切而產(chǎn)生的熱源，其傳導(dǎo)速度機(jī)筒溫度，接觸面積、塑料的空隙率以及導(dǎo)熱系數(shù)等物理參數(shù)有關(guān)。而當(dāng)這些條件一定以后，螺桿的轉(zhuǎn)速（實(shí)際上代表了塑料承受加熱的時(shí)間）便直接影響著導(dǎo)熱的情況。因此，在螺桿的前一部分，即加料段和壓縮段必須保證塑料有足夠的停留時(shí)間以將它加熱成基本熔融的流動(dòng)狀態(tài)。然后在計(jì)量段中進(jìn)一步承受剪切，塑化和均勻化以保證良好的制品質(zhì)量。

但是當(dāng)轉(zhuǎn)速提高以后，塑料在螺桿前部停留時(shí)間縮短，固相來(lái)不及便進(jìn)入計(jì)量段，這樣便有可能在制品中出現(xiàn)未塑化好的塑料。

為了解決這個(gè)矛盾，在過(guò)去一般的辦法：

在提高轉(zhuǎn)速的同時(shí)減少螺槽深度，用增高剪切作用的辦法來(lái)保證塑料的塑化和均勻化。但這樣依賴，一些不能承受高剪切的塑料（如硬聚氯乙烯）便容易分解從而不能在這類(lèi)告訴擠出上加工。為了較少塑料分解的可能性旺旺必須加強(qiáng)機(jī)筒的冷卻，還須向螺桿中通入冷水，這樣依賴實(shí)際上又降低了擠出量，還浪費(fèi)熱能。而螺槽深度H3下降使得正流減少?gòu)亩矞p少了擠出量。這些現(xiàn)象都和提高轉(zhuǎn)速以增加產(chǎn)量的要求是相矛盾的。

為了解決這個(gè)矛盾，對(duì)有些塑料也可以提高機(jī)筒溫度來(lái)促使參與固相熔融。但是這個(gè)方法是有限的。

因?yàn)檫@樣一來(lái)擠出制品的溫度也將隨著提高，這就加大了主機(jī)和輔機(jī)冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。在當(dāng)前冷卻系統(tǒng)的效率往往成為限制擠出生產(chǎn)率提高的一個(gè)主要障礙。同時(shí)擠出溫度過(guò)高也將導(dǎo)致制品在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，從而有較大的變形，對(duì)那些熱敏性塑料，或者必須在較低溫度下加工的擠出工藝（例如交聯(lián)、發(fā)泡等）加大機(jī)筒溫度從根本上是不可取的。

總結(jié)：目前要求正確的設(shè)計(jì)螺桿以降低擠出溫度，這就是有些資料介紹的所謂“低溫?cái)D出螺桿”。