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废旧塑料再生造粒机在挤出过程中温度、压力以及挤出过程中的物态变化如何?

返回列表 责任编辑:德胜小编 浏览次数: 发表时间:2018-07-11 17:36【
(1)温度:温度是挤出过程得以进行的重要条件之一。我们以物料沿料筒方向的位移为横坐标,以温度为纵坐标,将沿料筒方向测得的各点的物料温度值连城曲线,就会得到所谓温度轮廓曲线。加工不同的物料和不同制品,这条轮廓曲线是不相同的。
物料在废旧塑料再生造粒机挤出过程中热量的来源主要有两个,一是物料与物料之间,物料与螺杆、料筒之间的剪切、摩擦产生的热量;二是由料筒外部加热器提供的热量。而温度的调节则是靠塑料再生造粒机的加热冷却系统和控制系统进行的。一般情况下,物料的温度轮廓曲线、废旧塑料再生造粒机料筒的温度轮廓曲线和螺杆的温度轮廓曲线是不相同的。我们测得的温度轮廓曲线是料筒的,而不是物料的。料筒和螺杆的设计对挤出过程热量的产生有很大的影响。
即使在稳定的挤出过程中,其温度相对于时间也是一个变化的值,而且这种变化往往具有一定的周期性。沿着物料流动方向温度的波动情况,可称为料流方向温度波动;垂直于物料流动方向的截面内的各点之间的温度有时也不一致,可称为径向温差。我们往往只是对在机头处或螺杆头部测得的这种温度变化感兴趣,因为它们直接影响挤出物质量。

 
塑料再生造粒机

(2)压力:挤出过程中,由于螺槽深度的改变,分流板、滤网和口模产生的阻力,沿料筒轴线方向在物料内部建立起不同的压力。压力的建立也是物料得以经历物理状态变化、得到均匀密实的熔体,并最后得到制品的重要条件之一。将沿料筒轴线方向测得的各点的物料压力值作为纵坐标,以料筒轴线为横坐标做一曲线,即可得到压力轮廓线。影响各点压力数值和压力轮廓线形状的因素很多,但以螺杆和料筒的结构影响最大。压力随着时间发生周期性的波动,这种波动对制品的质量同样有不利影响。螺杆、料筒的设计、螺杆转速的变化,加热冷却系统的不稳定性都是产生压力波动的原因。努力的方向应当是减少、消除这种波动。
(3)塑料再生造粒机挤出过程中的物态变化:为说明挤出的基本原理,先简要说明塑料的三种物理状态。
①塑料随温度的三态变化。塑料受热时会出现玻璃态、高弹态、黏流态三种物理状态,这三种物理状态在一定条件下会相互转化。
②挤出过程中的物态变化。目前常用的关于挤出过程的理论,是在常规全螺纹螺杆中建立起来的。
根据实验研究,物料自料斗加入到由机头中挤出,要通过几个职能区:固体输送区、熔融区和熔体输送区。因此,可将螺杆分成三个基本职能区:加料段、压缩段(熔融段)、均化段(计量段)。
加料段:是塑料再生造粒机喂料口到塑料开始呈现熔融状态之间的一段,在加料段,塑料被压实并向前输送,在加料段塑料呈固体颗粒状,加料段末端,塑料因受热变软。
压缩段:是塑料开始熔融到螺槽内塑料完全熔融的一段。其作用是使塑料进一步被压实、塑化,并使塑料内夹带的气体从加料口处排出,提高塑料的热传导性,使其温度继续升高。为使塑料被压实塑化,该段的螺槽是逐渐变浅的。
均化段:从压缩段末端到机头之前的一段。塑料进入均化段时,温度及塑化程度不够均匀,所以要进一步被塑化均匀,再被定压、定量、定温地挤出。该段的螺槽容积可以是不变的或逐渐变小的,一般该段的螺槽容积是不变的。
挤出过程塑料物态变化是复杂的,诸多因素的影响很难形成完整的挤出过程理论。但人们根据螺杆职能区过程研究并建立的三个职能区理论,对指导改进螺杆料筒及机头的设计、合理控制挤出工艺条件、提高产量及质量都有实际意义。