1000吨硬聚氯乙烯化工用管车间工艺设计(8)
2.2.2 挤出成型
（1） 挤出成型原理
聚氯乙烯树脂用挤出机挤出成型，主要产品有管、薄膜、片、异型材、棒、电缆料、电线电缆、打包带和丝等塑料制品，也可用挤出涂覆方法成型。挤出机挤出成型塑料制品可用单螺杆挤出机，也可用双螺杆挤出机，其工作方法是：按塑料制品成型用料配方要求，把聚氯乙烯主要原料和其他辅料计量后，按工艺规定顺序分别装人混合机的混合室内，高速搅拌，混合均匀；把混合均匀的高温料投人到另一台降温搅拌混合机内，使料温降至低于45℃后送入贮料仓或直接投人到挤出机料斗内(按制品工艺要求，有的需先经挤出机造粒后再投入挤出机中塑化成型)；料斗内原料经机筒进料口进人挤出机的机筒内；随着螺杆的旋转，原料被强制推向机筒前方。由于机筒前面有过滤网、多孔板和成型模具的阻力，再加上螺杆螺纹容积的逐渐缩小，结果使机筒内的原料向前移动的阻力随着前方料量的增加而越来越大，即原料所受压力越来越大；同时，原料受机筒外加热的影响和机筒内受挤压、剪切、搅拌作用，再加上再加上原料与机筒和螺纹工作面间的摩擦及原料分子间的相互运动摩擦等条件影响，原料在机筒内温度逐渐升高，其物理状态也随之逐渐由玻璃态转变为熔融高弹态，最后成为粘流态，达到完全塑化。由于螺杆一直在不停地匀速旋转，则把塑化共匀的熔料等压、等量地从成型制品模具口挤出，完成塑料树指的挤出成型工作。再经冷却定型即为挤出产品[7]。
（2） 挤出设备
挤出设备有螺杆挤出机和柱塞式挤出机两大类，前者为连续式挤出，后者为间歇式挤出，主要用于高粘度的物料成型，如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯。螺杆挤出机可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。单螺杆挤出机是生产上最基本的挤出机。多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展最快，其应用日渐广泛。
A 单螺杆挤出机
单螺杆挤出机是挤出机产品中应用最多的一种通用型挤出机。它是由传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统等几部分组成（另外还有一些辅助设备）。它的特点是：挤出机的挤出塑化系统由一根螺杆和机筒配合组成，如图2.1所示。
图2.1 单螺杆挤出机
单螺杆挤出机结构简单，价格低。适合聚合物的塑化挤出，适合颗粒料的挤出加工；对聚合物的剪切降解小，但物料在挤出机中停留时间长；操纵轻易，工艺控制简单。
B 双螺杆挤出机
双螺杆挤出机与单螺杆挤出机不同之处是挤出机的机筒内有两根螺杆在旋转工作，所以称其为双螺杆挤出机。双螺杆挤出机的两根螺杆配合工作，转速相同，共同完成对塑料的强制向前推进、输送和塑化工作。如图2.2所示。
图2.2 双螺杆挤出机
随着聚合物加产业的发展，对高分子材料成型和混合工艺提出了越来越多和越来越高的要求，单螺杆挤出机在某些方面就不能满足这些要求。例如：用单螺杆挤出机进行填充改性和加玻璃纤文增强改性等，混合分散效果就不理想。另外，单螺杆挤出机尤其不适合粉状物料的加工。为了适应聚合物加工中混合工艺的要求，特别是硬聚氯乙烯粉料的加工，双螺杆挤出机自20世纪30年代后期在意大利开发出来以后，经过半个多世纪的精益求精和完善，得到了很大的发展。在国外，目前双螺杆挤出机已广泛应用于聚合物加工领域，已占全部挤出机总数的40%。硬聚氯乙烯粒料、管材、异型材、板材几乎都是采用双螺杆挤出机加工成型的。作为连续混合机，双螺杆挤出机已广泛用来进行聚合物共混、填充和增强改性，也有用来进行反应挤出。近20年来，高分子材料共混和反应挤出技术的发展进一步促进了双螺杆挤出机数目和类型的增加[8]。
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