Page 84 - 《橡塑技术与装备》2022年12期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
图 1 挤出工艺流程图
熔融塑化、排气、混炼均化等过程。PET 瓶片再生造 融区域长径比为 20，排气段长径比为 12，计量挤出
粒工艺要求，最终确定长径比为 40，筒体配置为 10 节， 段长径比为 8。目前，我们所采用的双螺杆挤出机螺
其中第 1 节筒体为加料，第 6，8 节筒体为真空，其余 杆转速大多在 300 r/min，一方面能够保证物料在螺杆
均为闭合筒体。 中有足够的停留时间，从而保证充分的塑化，另一方
面能够满足排出水汽及低分子的功能。螺杆的组合结
构设计应根据筒体配置、各区段物料的状态、排气量
大小、具体结构和功能的螺杆元件、螺杆在整个长度
图 2 PET 瓶片筒体组合 上的功能要求等进行，据此，最终确定的螺杆组合如
图 3 所示。
2.2 螺杆组合配置
为了保证对物料的充分加热，主加料口到物料熔
图 3 PET 瓶片螺杆组合
下面对输送段、熔融段、排气段、均化段进行分析。 域设置剪切较为强烈的捏合元件。由于捏合盘基本上
2.2.1 输送段 没有输送能力，在一定长度的捏合盘之间设置输送元
此段主要作用是输送物料，防止溢料。由于物料 件，来增强螺杆在此区域的输送能力。
是不规则破碎料，堆密度相对较轻，容易在入料口处 2.2.3 排气段
形成堆积架桥现象，为保证加料顺畅及防止架桥，选 此段的主要功能是排出水汽、低分子量物质杂质 [8] 。
用大导程、正向螺纹输送元件。螺槽容积由大变小， 根据物料加工需要，设计了两个不同用途的排气口。
即螺纹导程由大向小渐变，从而加强螺杆的输送能力。 第 6 节筒体的排气口的主要是排出物料中夹带的水汽，
2.2.2 熔融段 防止聚酯水解 ；第 8 节筒体排气口主要排出熔体中的
此段主要功能是通过热传递和摩擦剪切，使物料 低分子单体和杂质 ；反向螺纹元件放置螺杆组合在排
充分熔融和塑化。物料熔融塑化时需要从外部吸收一 气段入口处，防止排气口冒料 ；由于反向螺纹元件会
定的热量，此能量的传递主要靠机械传递和热传递来 大大增加物料在螺杆中的停留时间，使得物料受热增
实现。由于专用料分子量较高，导热系数较小，在此 加，造成降解，造成挤压机扭矩增大，主电机电流增大，
区域选用加热效率较高的铸铜加热器（单位面积加热 产量大幅度降低，所以此处只在第八节筒体的排气口
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功率为 5.0 W/cm ）。但是物料塑化热量主要还是来自 处设置反向螺纹元件。将熔体密封减压，然后采用大
螺杆结构，特别是螺杆捏合块机械能的输入，在此区 导程螺纹元件以形成低充满度和薄的熔体层，使物料
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