Page 61 - 《橡塑技术与装备》2020年23期(12月上半月橡胶)
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综述与专论                                                   刘怀现 等·行星式滚筒挤出机对填料分散的影响


                     在实际操作中,PRE 的这些特性带来了一系列优
                点,例如 :
                   (1)由于精确的可控生产条件,从而使产品具有
                可重复性的高质量,例如,精准的温度和压力曲线。
                   (2)减少排放应归功于控制排放挥发性副产物的
                冷凝物(气体、较少的剩余物)。
                   (3)与搅拌容器或 / 和常规挤出机相比,用于加
                热 / 冷却和驱动的功率要求低。

                                                                                 图 4 行星轴的变化

                                                                      大约 12 个不同的系统组件构成一个工具箱,根据
                                                                  客户的个性化需求,可以设计出定制的 PRE 系统。可
                                                                  用组合的几种基本单元如下 :
                                                                     (1)入口单元(喂料,注射,横向喂料,喂料阀)
                                                                  feeding。
                                                                     (2)加工单元(分别为排气,模块之间的排气,
                                                                  分散挡环和中间挡环)。
                                                                     (3)出口单元(圆口型,径向造粒机,热切,切
                                                                  割装置)。
                                                                     (4)特殊元素(在线响应,在线压力,温度和颜
                图 3 优化前(左)和后(右)的 PRE 机筒总成的内壁
                                   厚度对比                           色测量系统)。
                                                                      特别是与常规双螺杆或双螺旋挤出机相比,PRE
                3 PRE 的模块化设计                                      的一个更大的优点是在填充度为 10%时即可以毫无问
                    行星式滚筒挤出机的中心轴最多可以搭载 8 个独                       题的工作。在调整系统的整体容量时,这提供了最大
                立的组件。根据系统要求的容量,组件的直径范围在                           程度的灵活性。
                50~650  mm,长度为 400~1  400  mm。橡胶加工行业                  由于其模块化的构造概念,可以对 PRE 进行定制,
                产能已经实现了从 2 kg/h 到 10 t/h 以上的跨越。                   以连续运行特殊的物理和化学工艺步骤。可单独配置
                    根据组件的直径,机筒总成中最多可以放置 24 个                      的模块,即所谓的机筒总成,可以串联布置在一个公
                行星轴。根据工艺的不同,轴的齿轮轮齿在 m=1.5 和                       共的中心轴上。每个模块都有两个单独的温度控制区;
                m=10 之间变化。此外,行星轴有不同的设计。因此,                        物料可以在轴之间传递或排放。也可以实施温度、压
                挤出机中的接触表面和自由体积在很大程度上取决于                           力或比色传感器测量。根据所使用的行星轴的类型和
                所用轴的类型。除标准轴外,还有以下正在使用的设                           所使用齿的类型,生产量、热交换能力和材料的混合
                计(图 4),每种设计都有特定的操作特性和应用领域:                        可以在较大的工艺窗口和公差来进行。当 PRE 用于反
                   (1)横向混合行星轴提供连续的稀薄(紧密间隙                         应性工艺时,这种灵活性模块化构造是完美的。各个
                / 高剪切)分散混合,并沿长度方向进行附加混合。                          模块设计工作温度为 -30~+400  ℃,因此可以在 PRE
                   (2)绒毛轴增加了机械剪切力和停留时间。                           中加工冰淇淋以及高熔融指数聚合物。
                   (3)  TT2 绒毛轴增加了剪切力并减少了停留时间。                    3.1 过程
                   (4)输送和烘干轴提供最大的体积和最小的剪切                             图 5 和图 6 显示了使用密炼机和 PRE 的加工材料
                力。                                                的过程对比的设置。这种设置是所有过程最低要求的。
                   (5)TT3 轴可增加体积,减少剪切力。                               大块橡胶不能连续的喂入挤出设备中。大块橡胶
                   (6)区域轴可以根据需要组合物理特性。                            需要预先处理以便连续不断的送入 PRE。一种方法是
                                                                  将橡胶研磨或切成如图 7 所示的大小。这个过程是生



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                2020     第   46 卷                                                                      ·11·
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