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塑料造粒机的螺杆熔融理论概况

时间:2019-04-03 07:57:47来源:vnsc3775威尼斯城官网 编辑:admin 点击:

   塑料造粒机的螺杆熔融理论概况

  塑料在塑料造粒机中的塑化过程是很复杂的,理论研究多着重在均化段熔体的流动,其次是螺杆上固体物料在加料段的输送。对熔化区研究得比较少的原因是:这一区域内既存在固体料又存在熔融料,流动与输送中物料有相变化,过程十分复杂,给分析带来极大闲难。通常塑料在塑料造粒机中的熔化主要是在压缩段完成的,因此研究塑料在该段由固体转变为熔体的过程和机理,就能更好地确定螺杆的结构,这对保证产品的质量和提高塑料造粒机的生产率十分重要。
  当固体物料由加料段进人压缩段时,受到越来越大的挤压,在机筒温度和摩擦热的作用下,固体物料在塑炼中逐渐开始熔化,最后在进人均化段时,基本上完成熔化过程,即由固相逐渐转变为液相,出现黏度的变化。
  依据大量的实验结果在假设挤出过程是稳定的、固体床是均匀的连续体、物料的熔化温度范围很窄、固液相之间的分界面比较明显和固体粒子的熔化是在分界面上进行的等基础上,提出了熔化理论。
  根据实验观察,塑料在螺杆上由同体转变为熔融状态的过程可用。示出了固体床在展开的螺槽内的分布和变化情况;则表示了固体床在压缩段随熔融过程的进行而逐渐消失的情况。可以看出,在挤出过程中,在螺杆加料段附近一段区域内充满着固体粒子,接近均化段的一段区域内则充满着已熔化的塑料;而在螺杆中间大部分区段内固体粒子和熔融物共存,塑料在熔化过程就是在此区段内进行的,故这一区段又称为熔融段。在一个螺槽中固体物料的熔化过程可用。从图中可看出,与机筒表面接触的固体粒子由于机筒的传导热和摩擦热的作用,首先熔化,并形成一层薄膜,称为熔膜,这些不断熔融的物料,在螺杆与机筒的相对运动的作用下,不断向螺纹推进面汇集,从而形成旋涡状的流动区,称为熔池(简称液相),而在熔池的前边充满着热软化和半熔融后粘连在一起的固体粒子和尚未完全熔化、温度较低的固体粒子。这部分物料统称为固体床(简称固相)。熔融区内固相与液相的界面称为迁移面,大多数熔化均发生在此分界面上,它实际上是由固相转变为液相的过渡区域。随着塑料往机头方向的输送,熔融过程逐渐进行,自熔融区始点(相变点开始,固相的宽度逐渐减小,液相宽度则逐渐增加,直到熔化区终点(相变点)B,固相宽度就减小到零。螺槽在整个宽度内均将被熔融物充满。从熔化开始到固体床的宽度降为零为止的总长,称为熔化长度。一般来说,熔化速率越高,则熔化长度越短;反之越长。固体床在螺槽中的厚度沿挤出方向逐渐减小。
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