满足不同配混需求的双螺杆挤出机

在许多工业领域，为了使产品达到最佳的性能常常需要特殊配混的粒料，所以塑料加工业对特制配混料的需求量不断增长。意大利双螺杆挤出机制造商开发了多种配混料生产线，用于不同配混料的加工。

Icma San Giorgio公司为木塑复合材料（WPC）生产领域的潜在用户和实际用户组织了一次工厂开放活动。近几十年来，Icma San Giorgio公司在木塑复合材料领域投入了大量的资金进行研发工作。实际上，该公司是WPC领域的先驱，在1974就注册了其首项加工工艺国际专利，该工艺目前仍在汽车工业用片材的生产中使用。

当时采用的设计方案是使用异向旋转双螺杆挤出机，所有组分都通过主喂料口喂入。聚合物为粉状（在当时这种物料形式具有优势），以减少材料在料斗中的分层问题，同时有利于熔体相的流动。这种设计的主要优点是生产线和工艺简单，挤出机的泵送性能良好、稳定。

为了响应巿场需求的变化，公司提出了更先进的技术方案（在1992年申请了专利），采用同向旋转双螺杆挤出机生产木塑复合材料，每种组分单独喂入。

木粉在机器轴线上靠前的位置喂入，此处聚合物已完全熔化。其优点是生产率较高（螺杆转速较高），混炼质量好（剪切能力较强），而且由于聚合物熔体向木粉传递的应力较低，降低了复合材料降解的可能性。

活动期间介绍了木塑复合材料的主要应用，以及与传统木料相比这些材料的优点，重点说明了异向和同向双螺杆挤出机之间的性能差别，以及挤出机工作条件对最终产品质量的影响。

此外，还公开了一些对各种样品进行的实验室分析（SEM分析，力学性能测试，纤维长度和颜色变化）结果，证明了使用相容剂提高复合材料最终力学性能的重要性。最后还介绍了生产粒料（拉条造粒、风冷造粒、水下造粒）、片材和型材的各种解决方案。

现场展示生产线的核心设备是一台MCM 112 40D同向旋转双螺杆挤出机，其比转矩为8.1 Nm/cm3，自由容积为876cm3，最高螺杆转速为150rpm。视所喂入的材料，WPC最高产量可以达到1000 kg/h。

造粒单元为液环型，可以使复合材料快速冷却，避免木粉从模板中挤出后被烧焦。冷却水和粒料被排入一个槽中，之后被泵送到离心干燥器中进行固/液分离。最后粒料被输送到振动冷却单元中进行分类和进一步冷却。

Bandera的新型配混生产线产量可达1600-1700kg。Bandera公司最近向一家重要墨西哥用户供应了一整套挤出生产线，每小时可生产1,600-1,700kg聚丙烯（30%）、碳酸钙(70%)和其他各种助剂的配混料。

该生产线中的主要设备为一台同向双螺杆挤出机(L/D= 42:1)，配有450kW主驱动电机，螺杆速度范围为140-260rpm。机筒由筒状模块组成，花键轴上的螺杆组件包含输送和混炼组件。采用模块设计是以保证挤出机机械部件与不同混炼阶段之间达到完美的对应关系。

挤出工艺分4步完成：输送聚合物，加热、熔化，通过剪切使温度快速升高；由分布混合螺杆组件对粘流进行均化；通过垂直或侧面喂料口和/或液体加料口加入添加剂和树脂；排气。生产线配备有一台4组件失重式重力计量系统，以及2个用于喂入粉料的强制喂料器。生产线最后是水平轴向切粒装置，水/粒子分离装置和振动筛。

卧式轴向切粒室装备有一组4螺旋切刀和模板，其中旋转速度由交流电机控制，电机由传感单元驱动进行压力调节。由水输送粒料，在离心分离机中将水和粒料分离。

专用于软硬PVC配混料生产的高性能挤出机Industrie Generali SpA公司推出一种新型双螺杆挤出机CGB.130 L/D 28，用于生产软、硬PVC配混料。新型挤出机易使用，清理方便，配备有水动机以降低噪声，并配备有高扭矩减速器来优化机器功率。

机筒用风扇通过一个极高效的输送系统冷却，加热采用陶瓷加热器，加热器中配有“冷/热”交换器，可以精确地控制温度。

为了提高产量，并在无材料应力的条件下达到最佳的均化效果，对螺杆形状进行了优化设计。用户进行的测试表明，该挤出机生产率高（常规填充的软PVC产量为2,500 kg/h），同时能耗大幅降低，因而受到了用户的赞赏。

Maris公司的配混挤出生产线包括不同系列的同向旋转双螺杆挤出机，挤出机螺杆和机筒均为模块化结构。功能模块的设计概念源自对挤出机机械组件与各工艺过程之间的完美平衡的要求。主喂料段装配具有高输送能力的螺杆组件。之后是聚合物的输送、加热和熔化区，其中包括一个或多个机筒段。该区域中，输送组件的螺距较小，而捏合组件的几何形状和长度利于通过剪切应力使材料快速升温，从而混合并细化聚合物。

Maris公司所开发的用于生产配混料的最新挤出机中采用了系列VM同向旋转螺杆。这些挤出机以提高工艺性能为设计目标，尤其是针对要求大量填充低堆积密度轻质填料、长驻留时间（反应性加工）或需高效去除较大量挥发性组分（溶剂或单体）的应用领域。该系列设备的主要特点是容积率达1.78, 螺杆转速为1,800 rpm，其优点是生产能力高，可降低成本和初始投资。

Comac公司特别适于高性能配混料生产的挤出线。Comac公司最近安装了一条生产能力约为2500 kg/h的生产线，生产线配备有新型同向旋转双螺杆挤出机，其组成为﹕一个脱气区、3个侧面喂料区（用于向熔体中加入矿物填料和纤维）、重力计量装置和液压换网器。

该生产线主要设计用于生产高性能配混料，如需要在复杂的基质中分散细填料的配混料。

这一连续混炼生产线集成有计量系统、造粒机、700 kW直流电机，电机通过安全连轴器连接到高扭矩齿轮箱上。

可配置螺杆的直径为120 mm，其输送、压缩和混炼区经优化，可达到较好的分散效果。在开发阶段利用数学模型对螺杆形状进行研究以达到较高的性能水平。

Claudio Celata为Macplas杂志出版人及意大利塑料橡胶机械设备和模具制造厂商协会（ASSOCOMAPLAST）总经理。

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满足不同配混需求的双螺杆挤出机

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