年产1万吨硬PVC管材车间工艺设计(10)
图3.8 双螺杆挤出机
（2） 挤出机分类
啮合异向旋转锥形双螺杆，生产PVC管材、异型材、片材。啮合异向旋转平行双螺杆，生产PVC造粒、异型材。啮合同向旋转平行双螺杆，螺杆、料筒为积木式。有很多螺杆元件, 可以根据配方和工艺要求进行螺杆组合，混炼效果好，可高速运转，输送能力大，有自洁作用，主要用于填充改性、共混改性、增强改性、反应挤出等。
（3） 啮合异向旋转锥形双螺杆生产PVC材料的优点
A. 机理是正位移输送。异向锥形双螺杆挤出机的啮合螺槽可视作横向基本上是封闭而形成"C"型腔室，当聚氯乙烯混合粉料由计量装置加入到双螺杆加料段较大容积的螺槽中时，螺槽虽未充满粉料，但它被封闭在每根螺杆的若干"C"型腔中，随着螺杆的旋转，聚氯乙烯粉料被正位移输送，控制了聚氯乙烯树脂在螺杆中的停留时间，防止了单螺杆挤出机输送粉料时的打滑现象和粉料停留时间过长而产生聚氯乙烯树脂分解现象。
B. 优良的塑化质量。螺杆的螺槽深和直径是逐渐变小的，也就是说"C"型腔，从加料段第一个"C"型腔到螺杆头部最后一个"C"型腔的容积是逐渐变小的。这样聚氯乙烯混合料会被逐渐压缩而充满螺槽，这不仅出于物料有松散的固体变为熔体时体积减少的需要，而且有利于物料传热，加速物料的熔融, 更好的排气。另一方面，"C"型腔之间不是严格封闭，一般在两根螺杆之间的捏合区有一定的间隙，这样大大加速了物料的混合和塑化，提高了物料的塑化质量。
C. 物料之间的摩擦剪切热小，防止聚氯乙烯树脂的分解。首先，锥形双螺杆挤出机加料段螺杆直径大，螺槽体积大，增加了螺杆的表面积，有利于物料的吸热、熔融、塑化；其二，虽然整根螺杆转速一样，但由于螺杆直径逐渐变小，所以螺杆圆周速度沿螺杆轴线自加料口到螺杆末端逐渐变小，这种变化是柔和的，物料与螺杆之间的温差较小，尤其在排料阶段,聚氯乙烯物料已经熔融塑化，低的圆周速度只有较低的剪切，产生的摩擦剪切热低，确保聚氯乙烯树脂不易分解。
（4） 挤出工艺
双螺杆挤出PVC硬管的工艺条件与单螺杆挤出管材的工艺条件是不同的。
温度：单螺杆挤出管材的温度控制从加料口到机头口模基本上是由低到高；而双螺杆挤出管材的温度控制，加料段温度高于后两段温度。作用一是利用锥形双螺杆加料段螺杆直径大，传热面积大，粉料的熔融快，提高生产率；二是必须使物料到达排气口前处于均匀的半塑化状态，并包覆于螺槽表面，易于排气，又不使物料被真空吸出。螺杆温度一般在155~166℃。
真空定型：真空度一般为0. 06~0. 8MPa。
冷却水温：一般在15℃以下，保持在4~ 8℃较佳。
螺杆转速：一般为20~ 35r/ min。选用不同型号、规格的双螺杆挤出机和不同配方选取的螺杆转速是不同的。
（5） 机头设计要点
硬管机头：一般为直通式机头，主要参数有：
( 1) 分流体：A为60~80°，L1= ( 1.5~3.5) D
( 2) 口模与芯模：
压缩比：分流支架出口处的同流面积与口模截面积之比
硬管为2. 5~6
收缩角：β=15°~ 45°
压缩段长度: L4= 0.8~1.5D
定型段长度：18~33倍制品壁厚[17]
3.3.3 螺杆挤出机的选择