年产10万吨长玻璃纤维增强PP板材车间工艺设计(14)
（3） 双螺杆挤出机的优势
双螺杆挤出机的结构尽管与单螺杆挤出机很相似，但工作原理差异却很大。在双螺杆挤出机中，物料由加料装置（一般为定量加料）加进，经螺杆作用到达机头口模。在这一过程中，物料的运动情况因螺杆的啮合方式、旋转方向不同而不同。
在单螺杆挤出机中，物料传送是拖曳型的。固体输送段中为摩擦拖曳，熔体输送段中为粘性拖曳。固体物料的摩擦性能和熔融物料的粘性决定了输送行为。如有些物料摩擦性能不良，假如不解决喂料题目，则较难将物料喂进单螺杆挤出机。所以颗粒状的原料适合单螺杆挤出机进料。而在双螺杆挤出机中，特别是啮合型双螺杆挤出机，物料的传送在某种程度上是正向位移传送，正向位移的程度取决于一根螺杆的螺棱与另一根螺杆的相对螺槽的接近程度。紧密啮合异向旋转挤出机的螺杆几何外形能得到高度的正向位移输送特性。形成了强制进料，粉末状的物料有利于挤压进料。
由于双螺杆挤出机的混合特性和总体行为主要取决于发生在啮合区的漏流，然而啮合区中的活动情况相当复杂。双螺杆挤出机中物料的复杂流谱，宏观上表现出单螺杆挤出机无法媲美的优点，例如：混合充分，热传递良好，熔融能力大，排气能力强及对物料温度控制良好等。
物料在双螺杆挤出机中所受的剪切力远远大于在单螺杆挤出机所受的剪切力，对PP体系的内润滑要求高些。但在双螺杆挤出机中物料的塑化时间短、塑化历程短，对PP体系的热稳定性要求没有单螺杆挤出机挤出塑化时间长，对热稳定剂稳定时间要求长。此外双螺杆挤出机塑化能力、物料塑化均匀度都远远大于单螺杆挤出机，双螺杆挤出机挤出制品的质量也比单螺杆挤出机要高，主要表现在材料的拉伸强度、抗冲击强度以及焊角强度上。具体表现在单螺杆挤出机挤出PP型材配方中所使用的热稳定剂、加工助剂、改性剂均比双螺杆挤出机PP型材配方中所使用的要多些。
应当说双螺杆挤出机的挤塑原料工作与单螺杆挤出机的挤塑原料工作比较有下列几项特点。原料被挤塑熔融过程中产生的摩擦热量少；原料在机筒内所受双螺杆啮合剪切作用比较稳定、均匀，使原料混合、塑化熔融质量比较好；被挤塑原料在机筒内停留时间比较短，使挤出成型制品产量高；能用粉状树脂直接投入双螺杆挤出机内进行挤塑生产成型制品，原料混合塑化质量均较好；两根螺杆的螺纹啮合旋转工作，挤塑原料后机筒内很少有残料，能够自行清理干净。单螺杆挤出法的优点是：玻纤长度可保持一定，不致过短，有利于增强。此外，设备造价低，但生产效率不高，劳动条件差。双螺杆挤出法生产的GF-PP[12]，短玻纤在基体中分散均匀，生产率高，制成的料更稳定，但设备投资费大。
在本设计的PP/LGF制品工艺中采用两组双螺杆挤出机配套生产，上游采用传统的混合设备对PP及助剂进行预混，然后混合的物料输送至第一组双螺杆，在第一组双螺杆中，物料被充分混合、塑炼后熔融的物料进入第二组双螺杆，同时在第二组双螺杆的喂料口，预热张紧的玻璃纤文也被喂入，第二组双螺杆的剪切力中等偏下，螺杆长度较短，使其具有较适宜的混合效果和剪切效果，且在第二组双螺杆中可以根据需要较灵活的改变个中元件，以通过不同元件的搭配调整得到适宜的PP/LGF制品。如图2.3所示。
图2.3 两组双螺杆在线制备PP/LGF制品工艺
因此，长玻纤增强聚丙烯板材挤出成型适合选用双螺杆挤出机，宜选用两组双螺杆挤出机。
3总工艺过程
上一篇：α-己基桂醛的合成研究工艺设计