从设备改造、设备维护和操作规范三方面提高双螺杆挤出机共混性能

　　双螺杆挤出机是改性塑料厂商常用的设备，今天介绍可以提高双螺杆挤出机性能的一些小细节。本文介绍的技巧包括设备改造、设备维护和操作规范三个方面。

　　设备改造

　　一、在喂料段与第二段的法兰间加隔热垫片

　　机筒的喂料段大多采用水冷，且用法兰与第二段筒体（加热的）锁定在一起，热量可以连续从温度高的筒体传导到冷的筒体。导致第二段筒体不能维持足够的温度。通常，操作人员在第二段筒体设定180℃的温度，但是由于喂料段的热量损失，实际稳定通常不超过135℃。

　　最简单的解决方案是在喂料段与第二段筒体法兰之间加1-2个1mm厚的隔热垫片，并且几年更换一次隔热垫片，因为隔热垫片有老化降解和皱缩的倾向。

　　二、将挤出机冷却系统换成高压冷却系统

　　大家知道，水泵中的紊流比层流可以导致更多的管壁热交换。高压传输中的紊流有高度的横向动量交换，它击破了边界层。结果剧烈的流体运动引起了管壁与流体之间大得多的热交换。挤出机冷却循环系统一般提供20-60psi的压力。为了达到紊流，最好达到120PSI的压力。挤出机几乎所有的冷却系统部件（软管和阀）都要升级到150PSI,才能满足120PSI的安全系数。改造完成后加工时冷却系统可以及时排出大量的热。

　　三、采用合适改装增加喂料量

　　侧喂料通常用于把填料喂进双螺杆挤出机。许多加工者需要做很高填充量的填料，这些填料往往又具有很低的堆积密度。最终的填充量受以下因素制约：

　　1、侧喂料的体积喂料能力和挤出机主螺杆的体积吃料能力。体积喂料能力取决于侧喂料机和主螺杆螺杆的自由体积，以及这两个螺杆的转速。

　　如果一种材料在测试中可以不受到主螺杆的阻力而流到储料鼓中，那么这种材料喂料速度可以达到很好。如果侧喂料机直接挨着主螺杆连接，那么助剂螺杆可以接受的材料量将受到限制。因此，主机螺杆最好有长螺距的螺纹元件，在侧喂料口下游延伸2D-4D长度。这将允许熔体快速通过侧喂料口，使填料最大限度地被主螺杆吃进。如果主机螺杆设计引起任何侧喂料喂进材料的堆积，那么将严重限制填料的喂料量。

　　2、允许气体从挤出机排出的排气能力。排气的目的就是使空气容易逸出，同时还要保护填料不从排气口大量逸失。最好的配置是在侧喂料口的上游开置向上排气的排气口。有时，在侧喂料机的上部开一个小的半狭缝排气。

　　3、还有一些其它因素要考虑：

　　（1）喂料机的落料高度

　　理想情况下，喂料螺杆要尽可能近地安装于侧喂料口顶部，以减小落料高度。如果某种蓬松的材料从空气中流过，那么它可能变得充满空气，从而使它在落下后假密度大大减小。

　　（2）喂料机搅拌类型

　　要确保填料喂料机中的搅拌器不使填料流态化。许多搅拌器制造商设计了特殊的搅拌器用于填料喂料。储料器会连同填料一起引进空气进入挤出机。一个顶部敞开的斜槽料斗有助于排气。假如你的斜槽喂料料斗有一个实心盖子并带一个圆管，并且与喂料器是柔性连接，那么需要设计一个排气口。

　　（3）料斗斜槽要接地防静电

　　一些材料由于摩擦产生静电而引起粉体挂在料斗壁上，从而导致粉体饼状化。一个简易的方案就是将料斗斜槽接地。

　　（4）压缩空气爆破器

　　如果料饼持续存在，常常需要一些特殊办法。可以使用料斗振动器，但是它占空间，还需要安装。一个替代方案是安装一个带空气喷嘴的爆破器，安装在斜槽的恰当位置上，在料饼长大之前将其吹破。

　　设备维护

　　一、用酸冲洗冷却水道

　　水冷的挤出机机筒实际就是一个热交换器，像所有的热交换器一样，水道易于结垢而变坏。许多操作人员注意到，一个新挤出机的冷却性能要比使用三、四年的挤出机好很多。老机器有一层水垢附着在水道内表面，影响传热效率。采用一定浓度的酸液清洗机筒可以清理掉水垢，保持机筒良好的传热效果。

　　二、使用合成齿轮油

　　齿轮箱是双螺杆挤出机的心脏。因此我们要防止齿轮箱出问题，使用合成齿轮油可以更好的保护齿轮。

　　合成齿轮油忧点：

　　更加滑腻，导致较小的摩擦；

　　齿轮、轴承和密封将更持久；

　　齿轮运转温度更低，更安静；

　　合成油不因为机器剪切而损失粘度；

　　它在高温下维持较高的粘度。

　　三、经常清洗机器

　　清机的目的在于清除挤出机和口模内残留的材料，它避免了耗时的拆机清洗。清机材料常分成两类：化学清洗剂和机械摩擦清洗剂。许多清洗剂同时具有化学和摩擦功能。化学清洗剂会与塑料残渣发生反应使其脱离机械表面。

　　机械摩擦清洗的原理是从金属表面摩擦和冲刷掉残留材料，使用的是摩擦和剪切的方式。加工者通过多次试验才能找到合适的清洗材料和方法。没有一种清洗材料对所有材料都有清洗效果。加工者需要廉价而有效地清洗材料。

　　比如，在美国中西部许多操作者使用玉米作为清洗机器的材料，因为它容易得到且对机器有好的清洁作用。

　　下面介绍两种较为有效的清洗剂：

　　1#混合物：50%HDPE＋50%硅藻土

　　2#混合物：HDPE＋水＋去污粉。将HDPE以通常速度在熔融温度下加入螺杆。将去污粉用水在桶里搅拌成浆液，从主喂料口慢慢加入浆液。这些浆液因为发泡而冲击、摩擦、清洗螺杆。

　　操作规范

　　一、切换颜色和材料的正确方法

　　搞挤出的人总是想把机器开得长一些时间。但是在现实中，由于客户的需求，我们常常需要不断切换，生产80公斤产品A，然后再生产200公斤的产品B，等等。

　　1、产品的批量要与机器大小相对应。这似乎是不言而喻的。但是许多加工者排产无计划，用75机生产500磅的单子，结果产生了300磅的废料

　　2、写出生产每个产品的清机或拆机的程序，这有助于操作人员计划时间，消除他们关于会产生多少机头料的争论。

　　3、帮助操作人员，把清洁的操作工具摆放在挤出机周围，如果频繁换料，那就在挤出机周围搞一个工作台，把需要的东西都准备好。

　　4、研究原材料和成品流进流出操作现场的顺序。安排好以使操作人员花费较少的精力在移动运输工具上。

　　5、清除下一个产品对机器清洁程度的要求。假如你知道下一个产品要求彻底的手工清机，那就不要浪费时间和材料来糊弄清机。

　　6、假如可能，要按照减少清机的顺序排产。这就意味着要从浅色做到深色。反之，你不得不进行多次拆机。

　　二、挤出机开机和停机的正确方式

　　常见操作方式：

　　操作人员习惯早晨到工厂就把挤出机开着，但却去忙其它事情。使挤出机加热到满量程闲置数小时。这样做将使聚合物粘附到螺杆和机筒上，随后这些聚合物材料将持续降解和炭化。清机无法去除这些材料，更糟糕的是一旦机器生产产品，黑点将周期性地从螺杆和机筒里跑出来，污染产品，引起客户抱怨。

　　正确的开机方法：

　　计划好你什么时候真正要操作挤出机，然后开始加热，只需温度达到预定值，然后进行机筒充料。

　　正确的关机方法：

　　在停机之前，最大限度地在挤出机里填充惰性聚合物（如HDPE）来密封机器的缝隙。HDPE赶走氧气，涂覆在金属表面，极大地降低了碳的氧化物的形成。在挤出机被“密封”后，最好急冷挤出机，而不是放在空气中冷18个小时。所谓急冷，就是把所有温度设定为零，打开全部冷却水阀。开着冷却水泵，使冷却水通过所有的筒体部位，快速降温。快速降温将可以避免聚合物降解和炭化。

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