(1)常規(guī)螺桿 所謂PP管道擠出機(jī)常規(guī)螺桿或普通螺桿是指生產(chǎn)上沿用已久的全螺紋螺桿。根據(jù)螺距和螺槽的變化可分為若干種,常見的是等距變深型螺桿,易制造。這類螺桿又分為突變螺桿和漸變螺桿,從加料段始,螺槽深度逐漸變淺,而螺距不變;主要用于加工無定型塑料(非結(jié)晶塑料,如PVC, ABS);突變螺桿,加料段和均化段均為等深等距,均化段較長,壓縮段較短;在壓縮段,螺槽深度突然變淺;用于加工結(jié)晶性塑料(如PE,PP)。
(2)新型螺桿 PP管道擠出機(jī)新型螺桿是所有結(jié)構(gòu)上與常規(guī)螺桿有明顯不同的螺桿的統(tǒng)稱。種類非常繁多,但從設(shè)計原理上看,這些新型螺桿,都是在常規(guī)螺桿的某一軸向部位設(shè)置非常規(guī)螺獲得的。
(i)分離型螺桿 所謂 PP管道擠出機(jī)分離型螺桿實質(zhì)上是具有連續(xù)螺旋屏障的螺桿。因此,國外一般將之稱為屏障型螺桿,或BM螺桿。其特點是根據(jù)熔融理論所揭示的物料在螺槽中的熔融規(guī)律,在螺桿的熔融段附加一條螺紋,熔融段由兩條螺紋組成,這兩條螺紋把原來一條螺紋所形成的螺槽分為兩個螺槽,一條螺槽與加料段螺槽相通,另一條與均化段相通。附加螺紋與機(jī)筒壁的間隙要比原來的主螺紋的間隙大,以使固液相分離。
屏障間隙縫的剪切作用提高了物料的塑化質(zhì)量。實踐證明,這種 PP管道擠出機(jī)螺桿具有塑化效率高,塑化質(zhì)量好,產(chǎn)量波動、壓力波動,溫度波動均比較小,單耗低,適應(yīng)性強(qiáng),能實現(xiàn)低溫擠出等優(yōu)點,故在國內(nèi)外都得到了較廣泛的應(yīng)用。
常規(guī)螺桿中,相變點會隨著螺桿轉(zhuǎn)速而移動;分離型螺桿固相的相變點不能移動,因而熔體輸送段不會變化。
根據(jù)主附螺紋螺紋角、螺距等的變化情況,具體有Maillefer螺桿、Barr螺桿、Dry- Lawrane螺桿、Kim螺桿等。此外,還有Ingen Housz螺桿,它結(jié)合了分離型螺桿的幾何形狀與多螺紋螺桿幾何形狀。
(ii)混合型螺桿 標(biāo)準(zhǔn)的三段式螺桿的混合能力相當(dāng)有限,因此出現(xiàn)了許多混煉元件,按照其主要的原理和功能,可分為分散混合元件和分布型混合元件。
①分散混合元件、當(dāng)有凝料或料團(tuán)需要破碎時,使用分散型混合元件。最普通的分散混合元件是開凹槽或開鍵槽的混合段。在這種混合段中,沿PP管道擠出機(jī)螺桿設(shè)置了一個或多個屏障螺棱,以致物料必須流過屏障螺棱,而經(jīng)受高剪切速率,相應(yīng)的剪切應(yīng)力破碎熔體中的顆粒。著名的開凹槽混合段為Maddock混合段,該混合段為直槽屏障段,此外,還有諸如斜槽屏障段及三角形溝槽屏障段等。研究表明可將Maddock元件置于螺桿計量段末,也可將其設(shè)置在螺桿軸線的某個位置。
②分布型混合元件 在不同聚合物一同摻混并且黏度均相當(dāng)高的場合,需要分布型混合。分布性混合比分散性混合更易實現(xiàn)。
基本上,螺槽中速度分布的任何破壞都將產(chǎn)生分布性混合。通用的分布型混合元件為銷釘型混合段。
在 PP管道擠出機(jī)常規(guī)螺桿的熔融段或計量段的螺槽內(nèi)或在計量段末無螺槽的光滑圓柱形表面上,以一定的排列方式設(shè)置疏密不等、數(shù)量不等的銷釘。這些銷釘分割料流,擾亂速度分布,可有效促進(jìn)熔融、增強(qiáng)混煉和均化。銷釘可以是圓柱狀的(裝在螺桿上),也可以是或菱形(在螺桿上銑出)。銷釘?shù)呐帕杏卸喾N形式,如人字形、環(huán)形等。實踐證明,銷釘螺桿可以提高產(chǎn)量,改善塑化質(zhì)量,提高混合物均勻性和填加物的分散度,獲得低溫擠出。
DIS螺桿元件也是一個良好的分布混合元件,通常加在普通全螺紋螺桿的均化段上。
另一個分布混合元件是空穴傳遞混合器(CTM )。在螺桿和機(jī)筒內(nèi)壁均有凹槽。這種混合器具有分布和分散混合兩種功能,對分布混合特別有效。
3)靜態(tài)混合器 靜態(tài)混合器是設(shè)在擠出機(jī)口模和螺桿之間的一組固定元件。這些元件具有特殊的幾何形狀。當(dāng)由螺桿來的PP熔體通過這些固定元件時,分割成若干股(層),每股(層)料流各自不斷改變其流動方向。這些股(層)料流在進(jìn)人口模之前又匯合成一體。
發(fā)生在靜態(tài)混煉器中的是壓力流,具有良好的分布混合能力。但剪切作用較低,不適于分散混合,如固相團(tuán)塊(顏料、填充劑、未熔粒子)的粉碎。
(4)組合型螺桿 組合型螺桿不是一個整體,是由各種不同職能的螺桿元件組成的。通過改變元件的種類、數(shù)目和組合順序,可得到各種特性的螺桿。但在直徑小的螺桿上實現(xiàn)有困難。
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