一、擠出機(jī)的加熱方法
揚(yáng)出機(jī)的加熱方法通常有三種:液體加熱、蒸汽加熱和電加熱。其中以電加熱用得最多。蒸汽加熱已很少應(yīng)用(熱喂料橡膠擠出機(jī)蒸汽加熱多)。
液體加熱的原理是先將液體(水、油、聯(lián)苯等加熱,再由它們加熱料筒。目前擠出機(jī)上應(yīng)用得最多的是電加熱,它又分為電阻加熱和電感加熱。
二、擠出機(jī)的冷卻
擠出機(jī)設(shè)置冷卻系統(tǒng)(和加熱系統(tǒng)一起)是為了保證塑料在工藝要求的溫度條件下完成擠出成型過程。擠出過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生螺桿回轉(zhuǎn)生成的摩擦剪切熱比物料所需要的熱量多的現(xiàn)象,這會(huì)導(dǎo)致料筒內(nèi)物料溫度過高,如不及時(shí)排出過多的熱量,會(huì)引起物料(特別是熱敏性塑料)分解,有時(shí)也會(huì)使成型難以進(jìn)行。為此,必須對(duì)料筒和螺桿進(jìn)行冷卻。
(一)料筒的冷卻
現(xiàn)代擠出機(jī)的料筒都設(shè)有冷卻系統(tǒng)。料筒冷卻方法有風(fēng)冷和水冷。
風(fēng)冷
風(fēng)冷比較柔和、均勻、干凈,在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的擠出機(jī)上應(yīng)用較多。但風(fēng)機(jī)占的空間體積大,如果風(fēng)機(jī)質(zhì)量不好易有聲響。一般認(rèn)為用于中小型擠出機(jī)較為合適。
水冷
與風(fēng)冷相比,水冷的冷卻速度快,體積小,成本低,但易造成急冷,從而擾亂塑料的穩(wěn)定流動(dòng)。如果密封不好,會(huì)有跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。用水管繞在料筒上的冷卻系統(tǒng),容易生成水垢面堵塞管道,也易腐蝕。故完善的水冷系統(tǒng)所用的水不是自來水,而是經(jīng)過化學(xué)處理的水。軟化水并經(jīng)過除氧處理。一般認(rèn)為水冷用于大型擠出機(jī)為好。
(二)螺桿冷卻
冷卻螺桿目的:
第一,獲得最大的固體輸送率。
由固體輸送理論知,固體輸送率與物料對(duì)螺桿的摩擦系數(shù)和物料對(duì)料筒的摩擦系數(shù)的差值有關(guān)。即料筒與物料的摩擦系數(shù)越大,物料與螺桿的摩擦系數(shù)越小,越有利于固體物料的輸送。除了在料筒加料段內(nèi)壁開設(shè)縱向溝槽,提高螺桿表面光潔度可以達(dá)到此目的以外,還可以通過控制料筒和螺桿的溫度來實(shí)現(xiàn)。
這是因?yàn)?,固體塑料的摩擦性質(zhì)在不同條件下受溫度影響較大。在某些情況下,對(duì)某種塑料而言,其摩擦系數(shù)隨溫度升高而增加,在另外情況下則減少,因此,我們可以針對(duì)某種塑料(甚至是同種塑料而牌號(hào)不同),通過控制料筒和螺桿在固體輸送區(qū)的溫度而使料筒和物料的摩擦系數(shù)與螺桿和物料的摩擦系數(shù)的差值最大,以獲得最大的固體輸送率。
第二,冷卻螺桿以控制制品質(zhì)量。
經(jīng)驗(yàn)證明,若將螺桿的冷卻孔打到均化段進(jìn)行冷卻,則物料塑化較好,可提高制品的質(zhì)量。但擠出量會(huì)降低,而且冷卻水的出水溫度越低;擠出量越低。這是因?yàn)槔鋮s均化段螺桿會(huì)使接近螺桿表面的物料變得膠粘不易流動(dòng)。相當(dāng)于減少均化段螺槽的深度。
粘度大的物料要特別注意掌握冷卻水出水溫度不能太低,否則會(huì)產(chǎn)生螺桿扭斷的事故。從能量利用的觀點(diǎn)看,冷卻螺桿要損失一部分熱量。
冷卻介質(zhì)
也有用油和空氣作為冷卻介質(zhì)的。油和空氣的優(yōu)點(diǎn)是不具有腐蝕作用,溫控比較精確,也不易堵塞管道。但大型擠出機(jī)用水冷卻效果較好。
(三)料斗座冷卻
加料段的塑料溫度不能太高,否則會(huì)在加料口形成“拱門”,使料不易加入。為此,必須冷卻加料斗座。此外,冷卻加料斗座還能阻止擠壓部分的熱量傳往止推軸承和減速箱,從而保證了它們的正常工作條件。加料斗座的冷卻介質(zhì)多用水。