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节能环保新技术与产品 New Energy conservation and environmental protection equipment New Energy conservation and environmental protection equipment 节能环保新技术与产品

是无序的。从啮合到啮合的前进过程中，一些材料被 体都会经历多次有序的低强度三维拉伸和剪切。由于
拉伸和混炼了许多次，一些材料没有进行一次位伸和 混炼是有序的，故可进行有序而均匀的混炼。
混炼。
为改善CRTS中的混炼效果，则增加了多种混炼装 1 三维混炼的原理
置。或许最常见的就是双叶片捏合盘。如图1所示。 我们一般认为真正的物体均有三个维度。通过拉
2/3的材料与可发生伸长的啮合区完全隔离。另外， 伸和折叠方式使混炼达到最佳的均匀性。有序混炼需
观察到大约一半临近啮合区的材料被推出啮合区。 要理解什么是拉伸和有序拉伸。为获得有效的分丰混
“推”与“拉”是对立的，剩余的一半材料的绝大部 炼，需要在所有三个维度进行混炼。所有三个维度的
分被推进了啮合区。 混炼不是线性的，而是呈指数的（三次方），所以其
混炼效果明显优于一个方向（线性）的混炼。

1.1 一维拉伸
图3中的线段是一维度（1）的，如果将它拉伸成
更长的线段，拉伸为一维拉伸。则在一个方向上有许
多可以被拉伸的流动。可以想象被拉伸的是围绕着一
个轴的熔体束（2）。熔体束可以断裂成滴状（3），
但依旧是一维混炼。若将矩形熔体在左端（4）固定，
并在一个方向拉伸，长方形会变成三角形。挤出机的
图 1 大部分流体没有被拉伸
剪切（5）是一维度的，一个点粘附在螺杆上，另一个
这种情况如图2所示，用不同颜色来表示小啮合 点粘附在机筒上。
区内的混炼强度。不同的颜色说明了啮合的无序性。

图 2 啮合拉伸不均匀 图 3 一维拉伸

尽管众所周知采用这种混炼装置可以改善混炼， 而许多单螺杆挤出混炼装置仅为一维混炼装置，
但这种装置并不能产生有序混料。使用这类混炼限制 UC（maddock）和UC螺旋（Egah）混炼装置几乎全部
了分布混炼。除了叶盘混炼装置以外，还有许多其他 依赖剪切混炼。有时候，先是UC然后是UC螺旋混炼装
类型的这类混炼装置产生无序和混乱，限制有序化， 置。这样的混炼先是一维，然后第二次还是一维的。
即限制了分布混炼。除了叶盘混炼装置以外，还有许 所有屏障型螺杆（大、小间隙）在越过屏障时的
多其他类型的双螺杆混炼装置，其中一些专为促进 混炼都是一维剪切，通常屏障螺杆由一副UC或UC螺旋
分布混炼而设计的。还没有能产生有序混炼的混炼装 型螺杆配对而成，配对后屏障区的混炼依然是一维剪
置。 切。所以，混炼装置的混炼也是一维剪切。
对于分布混炼而言，SSE设计取得的进步已经使 有一些混炼装置使一些材料越过螺棱重复剪切。
其具有超过CRTS的优点。总之，通过螺杆的100%的流 至少从一个螺槽移动到另外的螺槽，一些物料处于一

China Rubber/Plastics Intelligent Manufacturing And Environmental Protection 2019.09 15