锥形双螺挤出机挤出温度工艺原理

    锥形双螺杆挤出机进行PVC挤出生产，其整个过程大致可分为加温、恒温、保温等三个区域。加温与恒温主要在挤出机内，以排气孔为界，划分为两个相对独立又相互关联的部分，保温区过程由合流芯、挤出模体及挤出口模等部分构成。

    PVC挤出过程中有两种热源，一种是电加热器提供的外热，一种是由双螺杆对PVC物料进行剪切、压延和摩擦作用，以及PVC自身分之间的摩擦作用所产生的内热。两种热源在挤出的不同阶段发挥着不同的作用。温控装置控制的仅是外热。有内热存在，剪切作用较强，但尚未超越物料塑化需求的压缩段和主要为排气服务的熔融段，相对亦比较稳定，也较易控制。剪切相对比较薄弱，主要依赖外加热，但外加热难以满足物料塑化需求的给料段(外加热功率配置较低的挤出机尤为突出);剪切热已超越物料塑化需求的计量段往往也不受温控装置的控制。因此在整个挤出过程的温度控制中，给料段、计量段是温度控制的重点和难点。

    1.给料段温度：给料段是电加热器传递热给螺筒、显示的温度是该段螺筒的温度，并非是物料温度。物料温度往往远远低于显示温度。当物料通过给料螺杆刚进入挤出机时，温度仅有30℃—40℃左右，而螺杆产生的剪切热带来的物料温升距塑化(玻璃化)温度亦有很大的差距，同时物料经由压缩段，将通过排气孔，需要物料在加温区域完成由玻璃态向粘流态的转化过程，要求基本呈“橘皮状”，没有粉状物质存在，并紧紧包覆于螺槽表面，方不至被真空从排气孔抽出或堵塞排气孔，因此给料段的职能是重在外加热，设定温度应尽量高一些，以便电加热圈给物料提供足够的外热。此时电加热器启闭比较频繁，甚至不停顿工作。由于物料进入给料段，距离从口模挤出还有一段时间，加上为预防物料在加料口“架桥”或在机内“粘壁”，设定温度也不宜过高，应以显示温度185℃以上为宜。虽然给料段设定温度低一些，比如温度设定为170℃左右甚至更低，也能生产出内在质量达标的产品。但由于供给的外热比较少，过多依赖剪切热来提升熔体温度，对螺筒的磨损加大，会影响挤出机螺杆螺筒的使用寿命，是得不偿失的。通过我们长期在挤出设备维护中观察发现，仅经过一两年(有的甚至不到一年)使用，螺筒就发会生严重磨损，磨损大多都集中在压缩比比较大的双头螺绫过后的第一道单头螺绫或第二道单头螺绫部位以及计量段等较宽的工作区域，磨损量达2 mm～3mm，这时候挤出生产会出现黄线(因物料回流，在高温状态下停留时间过长造成)，如对间隙进行调整，又会因螺杆与螺筒局部尖点摩擦，制品出现黑线和设备发出异常响声，无法正常工作，只得更换螺筒与螺杆。这种现象的发生，分析起来尽管和制造厂家采用的钢材和热处理方法不当有密切的关系，但其重要要的一点原因也是因挤出温度设定过低，致使这些部位的剪切作用比较强而加剧磨损所致。给料段采用较高设定温度不仅有利于物料熔化，而且可以充分利用外热来减少剪切作用对挤出机的磨损。大量实践证明，在给料、挤出速度和计量段设定温度不变前提下，适当提高给料段的设定温度，可降低计量段显示温度与设定温度之间的温差，充分说明给料段温度在发挥着调整剪切热的作用。  

    2. 压缩段温度：物料进入剪切作用较大的压缩段，在螺杆剪切力作用下，升温较快。设定温度高一些，有助于降低物料粘度，加快流动性，同给料段一样，可以减少剪切热的危害。  

    3. 熔融段温度：熔融段的物料基本熔化，因螺槽容积的变化，(一般压缩比小于1 )，熔压骤然降低，可以发挥充分恒温和排气的职能。设定温度和压缩段保持一致或略高，有助于防止熔体降温，因熔体压力的降低会使熔体温度也呈下降的趋势。