當(dāng)前位置：同向平行雙螺桿擠出機(jī)擠出過(guò)程及螺桿組合
擠出過(guò)程
（1）加料
物料加入機(jī)筒加料口下方的螺桿后，螺槽并不是全充滿的。這一段的螺桿基本上由正向輸送螺紋元件組成，但螺紋導(dǎo)程可由大到小，以提高物料對(duì)螺槽的充滿度。
（2）熔融
在機(jī)筒加熱器傳給機(jī)筒的熱量和螺桿對(duì)物料的擠壓、剪切所產(chǎn)生的熱量作用下，物料開始熔融，在通過(guò)該段后，基本變?yōu)槿垠w。這一段物料的充滿度比固體輸送段高，有壓力產(chǎn)生，耗費(fèi)的能量大。
（3）熔體輸送
由熔融段輸送過(guò)來(lái)的殘留固相熔融變?yōu)槿垠w。該段的螺桿由大導(dǎo)程的正向輸送螺紋元件組成，物料的充滿度低 ，未建立壓 力，故可在此段將要添加的助劑或填料加入。
（4）混合
在熔體輸送段加入的助劑或填料和熔體一起進(jìn)入由捏合塊組成的混合段，進(jìn)行混合 (分布混合和分散混合)。
（5）均化
物料進(jìn)入均化段后，在捏合塊剪切作用下對(duì)混合物各組分進(jìn)行均化(主要是分布混合，但對(duì)仍未分散的組分亦繼續(xù)進(jìn)行分散混合)，使各組分混合均勻。
（6）排氣
排氣段的螺桿由大導(dǎo)程的正向輸送螺紋元件組成，混合物料對(duì)螺槽的充滿度低，利于排氣，增加真空輔助可進(jìn)一步加強(qiáng)排氣效果。
（7）計(jì)量
在計(jì)量段，由于螺桿的導(dǎo)程變小，熔體對(duì)螺槽的充滿度變大 ，故建立起壓力，以便將已混合的物料由口模擠出造粒。
螺桿組合
1
加料口數(shù)量
雙螺桿擠出機(jī)的螺桿是積木式組合方式，關(guān)于整根螺桿的組合應(yīng)根據(jù)具體配方、物料特性、混合要求、操作條件來(lái)進(jìn)行選擇。另外，在進(jìn)行螺桿組合前，需要先根據(jù)改性方式確定采用的加料口數(shù)量。
（1）固體填料填充
在一種樹脂中加入固體填料進(jìn)行填充改性時(shí)，一般只需一個(gè)加料口即可，這時(shí)可把螺桿、機(jī)筒的組合視為一段組合。但若填料對(duì)機(jī)筒磨損嚴(yán)重，則可考慮用兩個(gè)加料口，第一個(gè)加料口加入樹脂，第二個(gè)加料口加入填料，即當(dāng)樹脂熔融后再將填料加入，這樣熔體可把固體填料潤(rùn)濕包覆，使之不直接與螺桿、機(jī)筒接觸，而減少后者的磨損。若加入的填料量很大，難以自一個(gè)加料口完全加入，也可考慮用第二個(gè)加料口，甚至采用側(cè)加料口。
（2）共混合金
將兩種黏度不同的聚合物進(jìn)行共混制作塑料合金，需要知道兩種組分配比。若低黏度的物料的占比少，可用一個(gè)加料口，即采用一段， 若兩組分的占比接近相等，則可用兩個(gè)加料口，在第一個(gè)加料口將高黏度的物料加入，在其接近熔融處設(shè)置第二加料口，將低黏度的物料以較高的速率加入。如果低黏度的物料的占比很高，甚至可用三個(gè)加料口。這是考慮到，較高比例的低黏度的物料若與高黏度物料一起自同一加料口加入，則前者猶如潤(rùn)滑劑，會(huì)阻止剪切元件把能量輸入給高黏度物料，使之不能熔融。采用上述方法是制作共混物時(shí)常遵循的等黏度原則的具體應(yīng)用。
2
螺桿組合
在加料口數(shù)量確定后，即可進(jìn)行每一段各種螺桿元件的選擇和組合。由于各段在整個(gè)擠出過(guò)程中起的作用不同，故各段的組合也應(yīng)有所不同。螺桿組合基本原則如下所示。
（1）在加料口處應(yīng)采用大導(dǎo)程螺紋，以保證下料順暢。
（2）在熔融段應(yīng)采用小導(dǎo)程螺紋以建立起壓力，從而對(duì)物料進(jìn)行壓縮并熔融，可設(shè)置錯(cuò)列角為90°的捏合塊以平衡壓力，也可采用錯(cuò)列角為30°的捏合塊對(duì)物料進(jìn)行初步的分布混合，應(yīng)從熔融段中部開始設(shè)置捏合塊，注意捏合塊應(yīng)間隔排列。
（3）在混合段主要以剪切、細(xì)化并分散物料粒子為目的，該段螺紋元件的設(shè)置非常復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)人員具有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在該段主要采用錯(cuò)列角為45°和60°的捏合塊以加強(qiáng)剪切，輔助以特殊元件如齒形元件或“S”形元件等。但要注意捏合及剪切元件不能設(shè)置過(guò)多，也不能排列太緊密，以免剪切過(guò)強(qiáng)。另外，為增強(qiáng)該段物料的輸送能力，還應(yīng)間隔配置螺紋輸送元件，即捏合塊與螺紋輸送元件互相錯(cuò)開設(shè)置。
（4）在排氣口或真空口前應(yīng)設(shè)置反向螺紋元件或反向捏合塊，在排氣口或真空口處設(shè)置大導(dǎo)程螺紋元件，在排氣口或真空口后再設(shè)置小導(dǎo)程螺紋元件。
（5）在均化段，應(yīng)將螺紋導(dǎo)程漸變小來(lái)實(shí)現(xiàn)增壓，同時(shí)注意采用單頭螺紋與寬螺棱螺紋來(lái)提高排料能力，避免冒料。
現(xiàn)以具有兩個(gè)加料口和一個(gè)排氣口的螺桿為例來(lái)分析一下螺桿組合的基本思路。
第一至第二加料口部分：這一部分的主要作用是將樹脂熔融塑化。螺桿一開始的部位對(duì)應(yīng)加料口，這里的螺紋元件的螺距大，槽深，螺槽容積應(yīng)大(大于以后各段螺紋元件)，以容納加入的低松密度的物料。緊接著的下一段螺桿應(yīng)逐漸將松散的物料壓實(shí)，故應(yīng)采用螺槽容積逐漸變小的螺紋元件(通過(guò)變距、變槽深、變螺棱寬度等辦法)，如果在這一段還需對(duì)物料進(jìn)行混合，則可加一段齒形螺紋元件，其后再接一段等距等深的正向螺紋元件，以建立壓力。在正向螺紋元件之后可接一組捏合盤，目的在于促進(jìn)物料的熔融塑化 (物料在此應(yīng)基本熔融塑化)，若接反向螺紋元件，目的在于熔融、建立壓力并形成密封，以利于在后面的第二加料口加料。
第二加料口至排氣口部分：該部分主要功能在于加入第二組分(如玻璃纖維和第二種樹脂等)，并將其與由 加料口加入的物料混合。這一部分開始的螺紋元件對(duì)準(zhǔn)第二加料口，應(yīng)當(dāng)具有較大的螺槽容積，使螺槽中的物料處于半充滿的無(wú)壓狀態(tài)，以利于物料的加入。其后可接輸 送元件，再接齒形元件或反螺紋元件或捏合盤元件 (其錯(cuò)列角所形成的螺旋方向可為正向或反向)，以利于由兩個(gè)加料口加入物料的混合和在其后的排氣口之前建立高壓， 形成密封。
排氣口至口模部分：其主要功能在于排氣，進(jìn)一步混合，定壓、定量、定溫地將混合好的物料由口模擠出。這一段的開始是對(duì)著排氣口的螺紋元件，它的螺槽容積應(yīng)當(dāng)大，以利于表面更新。排氣口的下游，可接正向螺紋輸送元件，但螺距應(yīng)逐漸變小 (即使螺槽容積變小)，以使物料逐漸充滿螺槽，建立壓力。如果還需要進(jìn)一步增強(qiáng)混合效果，可組合一段齒形元件或捏合盤元件。在螺桿的最后一段，應(yīng)是等距等深的正向輸送螺紋元 件，以便定量、定壓、定溫地將物料輸送至口模。
平行雙螺桿擠出機(jī)
螺桿的調(diào)節(jié)及效應(yīng)
01雙螺桿擠出機(jī)的科普雙螺桿擠出機(jī)分為以下幾個(gè)系統(tǒng)部分：
1、喂料系統(tǒng)：包含料斗、攪拌電機(jī)、喂料電機(jī)。可預(yù)防物料堆積，便于其順利進(jìn)入進(jìn)料口。
2、外加熱系統(tǒng)：主要使用加熱棒和筒體對(duì)物料進(jìn)行高效增熱，促進(jìn)塑化作用。
3、冷卻系統(tǒng)：使用導(dǎo)熱油或水組成的換熱系統(tǒng)降低機(jī)身熱量，從而達(dá)到有效控制筒體溫度的作用。
4、液壓換網(wǎng)系統(tǒng)：使用可更換的過(guò)濾網(wǎng)攔截雜質(zhì)，提高塑化程度，保證產(chǎn)出物料的質(zhì)量的均一性和穩(wěn)定性。
5、真空系統(tǒng)：抽出物料中的水分和其他低分子的揮發(fā)物。
6、電控系統(tǒng)：負(fù)責(zé)監(jiān)視和控制主輔料系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備。
7、螺桿系統(tǒng)：擠出機(jī)最重要的組成部分，可分為輸送段、熔融段（排氣口）、塑化段（真空口）、排料段。
螺桿系統(tǒng)主要完成物料的塑化及輸送過(guò)程，對(duì)制出成品的性能質(zhì)量影響非常大。對(duì)于不同型號(hào)和不同廠家設(shè)備的螺桿參數(shù)設(shè)置不同，需要重點(diǎn)關(guān)注。
下文將針對(duì)螺桿系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)闡述說(shuō)明。
02螺桿的分段 平行雙螺桿擠出機(jī)的螺桿系統(tǒng)一般分為4段：輸送段、熔融段（排氣口）、塑化段（真空口）、排料段。
1、輸送段：作用為輸送物料，防止回料。
2、熔融段：此段通過(guò)熱傳導(dǎo)和摩擦剪切，使物料充分熔融混合。
3、塑化段：使物料各成分進(jìn)一步熔融混合，具分布性與分散性混合功能。
4、排料段：輸送和增壓，形成一定壓力，使物料更緊密，同時(shí)進(jìn)一步混合，達(dá)到擠出造粒的目的。
03輸送元件
1、類型分為：
（1）大導(dǎo)程
（2）小導(dǎo)程
2、導(dǎo)程使用效果：導(dǎo)程越多，則螺桿擠出量增加，物料停留時(shí)間越短，物料混合能力越弱。
3、小導(dǎo)程的通常使用方法：組合上逐漸減小，用于輸送段、熔融段、塑化段，起到增壓，提高熔融；提高混合物的均化程度及輸送量的穩(wěn)定性。
4、調(diào)節(jié)參考第三部分《螺桿調(diào)節(jié)關(guān)鍵點(diǎn)》。
輸送元件04剪切元件
1、方向分類：有正向和反向。正向，促進(jìn)物料流動(dòng)及實(shí)現(xiàn)其功能；反向，也稱為反旋，對(duì)物料的輸送有回流作用，延長(zhǎng)物料停留時(shí)間，增強(qiáng)塑化能力，提高混料效果。
2、角度分類：一般有著30°、45 °、60 °、90 °之分。
3、作用與效果： 正向時(shí)，增大交錯(cuò)角，降低輸送能力，延長(zhǎng)停留時(shí)間，提高塑化程度。針對(duì)分散而言，角度越大效果越明顯；分散混合一般在角度45°時(shí)最好，其次是30°，最差是60°。
4、頭數(shù)的作用效果：
（1）正向時(shí)，頭數(shù)越少，擠出輸送能力越大，扭矩越大，混合效果也越優(yōu)，但剪切作用越少；
（2）反向時(shí)，頭數(shù)越少，擠出輸送能力越小，混合效果越優(yōu)。
5、調(diào)節(jié)參考第三部分《螺桿調(diào)節(jié)關(guān)鍵點(diǎn)》。
剪切元件
二、控溫的重要性
生物降解材料只有在與之相匹配的特定溫度范圍內(nèi)，才能最大限度地保持材料的物理性能。雙螺桿擠出機(jī)必須在上述溫度范圍內(nèi)工作，因此溫度的有效控制對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定是非常重要的。
若溫度的過(guò)度波動(dòng)，或者因?yàn)榕浞襟w系中的潤(rùn)滑劑用量不恰當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致某一區(qū)的溫度持續(xù)升高，并直接影響到雙螺桿擠出機(jī)的使用效果，同時(shí)造成產(chǎn)出成品的物理性能不穩(wěn)定。
例如：塑化過(guò)度，會(huì)造成物料的諸如斷裂伸長(zhǎng)率和抗張力等物理性能下降，并影響制品的光澤度。
溫度的控制與螺桿參數(shù)的調(diào)節(jié)效果有著極大的相關(guān)性。
各區(qū)控溫
三、螺桿調(diào)節(jié)關(guān)鍵點(diǎn)
本節(jié)列出了螺桿參數(shù)及其相關(guān)影響部件之間的相互關(guān)系，并提供調(diào)節(jié)螺桿參考。
01塑化關(guān)鍵點(diǎn)
總結(jié)：
為了加強(qiáng)塑化能力，我們可以從以下幾個(gè)方面去調(diào)整：
以上可以進(jìn)行單項(xiàng)調(diào)整，也同時(shí)多個(gè)項(xiàng)目組合調(diào)整。注：上表所有的總結(jié)是基于其他因素恒定條件下的單因素影響效果。
02舉例說(shuō)明
目的：一臺(tái)已經(jīng)調(diào)整好的擠出設(shè)備上，基于增加產(chǎn)量的目的需要進(jìn)行設(shè)備調(diào)整。 調(diào)整思路：
1、在固定配方的前提下，增加產(chǎn)量可以采用提高主機(jī)轉(zhuǎn)速的方式；
2、根據(jù)主機(jī)轉(zhuǎn)速作用表可知，提高主機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致塑化能力減弱，故需要對(duì)其它參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；
3、因此可對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到目的：
4、可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整單個(gè)參數(shù)或組合參數(shù)；
5、不建議對(duì)外潤(rùn)滑劑用量進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致成熟配方發(fā)生不可控的變化。
