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挤出

补充:0  浏览:6243  发布时间:2012-10-9
    在塑料加工中又称挤出成型或挤塑,在橡胶加工中又称压出。是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。
    定义
    在化学纤维工业中也有用挤出机向喷丝头供料,以进行熔体纺丝。挤出应用于热塑性塑料和橡胶的加工,可进行配料、造粒、胶料过滤等,可连续化生产,制造各种连续制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、电线电缆包覆、橡胶轮胎胎面条、内胎胎筒、密封条等,其生产效率高。在合成树脂生产中,挤出机可作为反应器,连续完成聚合和成型加工。
    挤出设备
    主体是挤出机和机头,此外还有供料、定型、冷却、牵引、切割和卷取等辅助设备(见彩图)。在橡胶加工时还包括硫化装置等。在实际生产中主体和辅助设备往往连成一个机组使用。
    1、挤出机
    ——按螺杆数量分单螺杆挤出机和双螺杆挤出机
    (1)单螺杆挤出机
    单螺杆挤出机是在加热料筒中装一根转动的螺杆,料筒外部分区设有加热和冷却装置,一端有径向加料口,另一端轴向与机头相连。螺杆是挤出机的关键部件。单螺杆挤出机主要技术参数是螺杆直径、长径比(螺杆长度与直径之比)、螺杆转速范围、驱动电机功率、料筒加热功率和机器生产能力。螺杆直径决定挤出机的生产能力和制品容许最大截面。不同物料要求不同几何形状的螺杆和长径比。现代塑料挤出机广泛采用组合型螺杆、分配混合型螺杆,以及在螺杆上加屏障物或销钉等,以改善塑化,提高生产能力和产品质量。
    (2)双螺杆挤出机
    双螺杆挤出机有两根螺杆在∞字形加热料筒中转动。螺杆可分为啮合和非啮合型;组合和非组合式;同向旋转和异向旋转的。以同向啮合型和异向啮合型用得较多。前者用于塑料共混、填充和增强,生产各种配合料;后者用于加工硬聚氯乙烯制品。
    2、机头和口模
    ——挤出机中使挤出物形成规定横截面形状的部件称口模,料筒与口模之间的过渡部分称机头,如果口模与机头是一个整体,一般就统称为机头,也可称为口模。在机头内装有多孔板和滤网,其作用是过滤熔融料和增加料流阻力,借以滤去机械杂质和提高塑炼效果。
    (1)过滤后的柱状熔体通过口模分配腔转变成与产品相似的截面。
    (2)逐渐缩小的流道横截面,使熔体密实。
    (3)熔体以均匀的流速进入模唇,便形成与产品相适应的截面形状,口模平直部分应有足够的长度,以克服熔体的“记忆效应”。
    常用的机头有:挤管用口模、吹膜用口模和挤片材用口模。
    挤出工艺
    一般根据所加工聚合物的类型和制品或半成品的形状,选定挤出机、机头和口模,以及定型和牵引等相应的辅助装置,然后确定挤出工艺条件如螺杆转速、机头压力、物料温度,以及定型温度、牵引速度等。在挤出过程中,物料一般都要经过塑炼,但定型方法则有所不同。例如,挤出的塑料常需冷却定型,使其固化,而挤出橡胶的半成品,则尚需进一步硫化。采用不同的挤出设备和工艺,可得到不同的制品。
    1、粒料
    聚合物与各种添加剂混合后,送入挤出机中熔化,并进一步混合均匀。通过多孔口模,形成多根条料,再切断成粒料。切断有热切粒和冷切粒之分。前者条料离口模后,一边用空气或水冷却,一边立即用旋转刀切断。后者是将条料全部冷却后,再送入切粒机切粒。
    2、管材
    物料通过由口模和芯模所组成的环型空隙,形成管状物,再通过定型和冷却,得到表面光洁、尺寸及几何形状准确的管材。常用定型方法是采用外径定型,即经挤出的管状物通过一个内径与产品外径相同的定型套筒,利用压差使管状物紧贴定型套内壁,从而可得到外径准确的管材。为了造成压差,可向管内通入压缩空气,也可在管外造成负压。
    3、片材和薄膜
    凡厚度在0.25mm以上,长度比宽度大很多的扁平制品称片材;厚度小于0.25mm者称薄膜。如将扁平口模出来的膜状物,通过一表面十分光洁的冷却转鼓冷却定型,即可制得平膜,此法也称挤出流延法。这是制造聚丙烯薄膜常用方法。如果将所得平膜送入拉幅机,在纵向及横向同时拉伸 4~10倍(也可先纵向拉伸,再横向拉伸),则可制得双轴定向薄膜。由于拉伸时,大分子取向,因此薄膜强度很高,但透水、透气性有所降低。常用于制造聚丙烯和聚酯薄膜。如物料内加发泡剂,并采用特殊螺杆和口模,也可制得低发泡沫塑料板材。
    4、包覆线
    当金属裸线通过一个 T形口模时,熔融塑料即围绕裸线而形成包覆层,包覆线被冷却卷绕后,即得各种电线电缆制品。
    5、吹塑薄膜
    大多数薄膜用吹胀法制取。该法系将口模出来之管状物,用压缩空气吹胀,形成的膜泡被风环吹出的空气冷却,然后通过导辊(或夹板)引出,再卷绕成卷,即可制得吹塑薄膜。大量包装袋、农用薄膜均用此法制造成圆筒膜,再进一步焊接和裁切而制成。
    6、复合制品
    采用几台挤出机,同时供应几种塑料,再通过共用机头挤出,形成一个整体的复合制品。例如用A、B、C三种塑料共挤出,可生产各种复合薄膜、复合片材、板材、型材和管材。
    7、胶料过滤
    在制造薄壁橡胶制品时,为了防止制品发生漏气、漏水,胶料不能含有杂质,一般在加入硫化剂前用挤出机过滤胶料,即在机头处放置一层或多层滤网,以滤去塑化物料中杂质。
    8、轮胎胎面和内胎制造
    胎面分整体挤出和分层挤出。整体挤出可用一台挤出机将一种胶料经扁平口模挤出;也可用两种胶料(胎冠料和胎侧料)两台挤出机共挤出,在共挤出机头内结合成一个整体胎面。分层挤出则用两台挤出机分别将两种胶料挤成胎冠和胎侧,再在运输带上进行热贴合,并经多圆盘活络辊压为整体。内胎挤出和管子挤出相似,胎筒挤成后,经切断,再接头成型。
    9、熔体纺丝
    一些粘度大的树脂在熔体纺丝时,常用挤出机来熔融物料。熔好的物料直接经过过滤器进入喷丝头,或用喷丝泵打入喷丝头。

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