双螺杆挤出造粒机

详细介绍

一、概述

在固体粉料与液体共存并以固相为主的分散体中,利用分散体的自粘性(或外加粘结剂),通过强制方式(如挤压、重力、离心力、机械力、气流冲力等)使固体粉料基本微粒相互粘接、增大,并形成一定形状和粒度均匀,集中的颗粒群。湿法造粒成套装置主要由混合(捏和)、造粒、干燥及其辅助系统设备组成。粉料经混合(捏和)后,进入造粒机形成所需粒度的含湿产品,经干燥得到颗粒状成品,从而实现造粒的目的。 SET型双螺杆挤出造粒机分前出料式和侧出料式,前出料式造粒直径一般在1.5-12mm之间选择,侧出料式造粒直径一般在0.7-2.0之间选择,颗粒形状为圆柱状,成粒率≥95%。

二、原理

首先双螺杆挤出造粒机具有单螺杆挤出造粒机的挤出特点:固体输送、 熔融、 增压和泵送、 混合、 汽提和脱挥发分,但又不单纯是如此。双螺杆挤出理论的研究开始的晚,再加上它的类型多,螺杆几何形状复杂,挤出过程复杂,这就给研究带来诸多困难。从整体上来说双螺杆挤出理论的研究尚处于初始阶段,这就是所说的"技艺多于科学"。从它的挤出过程的研究,大概分三个环节: 1、聚合物在挤出过程中物态变化规律,输送原理,固熔体的输送,排气真相和规律,建立起数学的&物理的模型,用来指导双螺杆挤出机的设计和挤出过程的优。 2、要弄清楚两种以上的聚合物及物料在挤出过程中物态变化真实情况,混合形态,结构变化的过程,以及最后混合物与性能的关系。 3、做为双螺杆挤出造粒机,挤出反应成型时的反应过程、速度、性能与螺杆构型、操作条件之间的内在联系,建立模型,用来指导反应成型挤出。

三、结构特点

同向双螺杆挤出造粒机的特点是螺杆和机筒都采用“积木式”设计。螺杆由套装在芯轴上的若干元件组成,如螺纹元件、捏合块、齿形混合盘、挡环等;机筒也是由不同机筒段(全封闭、带排气口、带加料口)组成。

根据特定的物料、配方和将要制备混合物性能的要求,通过科学组合,将不同类型、不同数目的螺杆元件和机筒元件按顺序组合起来,从而地完成设定的混合任务。并通过改变螺杆和机筒组合顺序,实现对不同物料、配方的使用效果,达到一机多用、一机多能的目的。

此外,积木式设计的另一优点是可以局部更换磨损了的螺纹元件和机筒元件,避免了整个螺杆或筒体的报废,大大降低了维修成本。

模块化设计的机筒,可以通过法兰或拉杆连接,通常小型机采用拉杆连接。机筒通常嵌入双金属衬套以提高机筒内表面的性能。为实现的温度历程,每个机筒上都有单独的加热/冷却设计,从而实现冷却与加热功能的组合。

四、挤出过程分析

通过组合各种螺纹元件,所有同向双螺杆挤出机都有加料、熔融、混合、排气、建压和输送功能,实现物料的输送、塑化、剪切、排气、建压以及挤出等各种工艺过程。

同向双螺杆挤出造粒机的结构和功能与单螺杆挤出造粒机很相似,但在工作原理上存在着很大的差异。主要表现在以下几个方面:

1)强制输送。啮合同向旋转双螺杆,在啮合处两根螺杆运动速度方向相反,一根螺杆要把物料拉入啮合间隙,而另一根螺杆把物料从间隙中推出,结果使物料从一根螺杆螺槽转到另一根螺杆螺槽中,物料沿着螺杆呈“∞”形向机头方向被强制输送。

2)均化和混合。同向旋转双螺杆在啮合处间隙很小,螺棱和螺槽的速度方向相反,相对速度大,因此啮合区具有很高的剪切速度,剪切力很大,混炼效果远好于单螺杆挤出机和异向旋转双螺杆挤出机。

3)自洁性。同向旋转双螺杆挤出造粒机,由于啮合区螺棱和螺槽的速度方向相反,相对速度大,因此具有相当高的剪切速度,能刮去粘附在螺杆上的积料,有非常好的自洁作用,从而使物料的停留时间很短,不易产生局部降解变质。

4)物料的塑化。螺杆间隙的大小对物料塑化质量影响很大。间隙越小,剪切力越大,但通过的物料量减少;间隙越大,通过的物料量增加,但剪切力减小。

5)物料的压缩。同向双螺杆挤出机压缩物料的方法要多得多,综合效应好。

6)加料方式。同向双螺杆挤出造粒机要求均匀定量加料,采用计量饥饿喂料方式。

7)排气。由于是饥饿喂料,可以采用大导程的螺纹输送元件,使螺槽处于未充满状态而处于零压力状态,从而可以设置出排气段。

五、双螺杆挤出造粒机使用范围

填充改性,如PE、PP、ABS、VA等填充CaCO3、Talc、TiO2等;

橡塑共混、塑料合金,如PC ABS、PA EPDM、PBT PET、PP NBR等;

色母粒,如PE、PP、ABS、VA、PET等;

阻燃母粒、可降解塑料、抗静电母料、抗菌母粒等;

玻纤(碳纤)增强,如PA、PP、PC、ABS、PBT、POM 玻纤;

热塑性弹性体,如TPR、TPE、TPV、TPU等;

缆料,PE、PP、EVA、PVC、XLPE;

反应挤出,如PA、PU、POM、PMMA、PC等;

排气脱挥后处理,如CPP、CPE、SBS、EPDM、SEBS,氟橡胶、顺丁橡胶等;

六、工艺流程

双螺杆挤出造粒机工艺;原料称重----配比----高混机----螺旋自动上料机----双螺杆造粒机-------冷却水槽-------吹干机-------切粒

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