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1、塑料的配合及擠出造粒實驗一、實驗目的1.掌握塑料原材料的配混操作工藝。2.了解平行同向雙螺桿擠出機的基本構造、技術參數與工作原理。3.掌握平行同向雙螺桿擠出機的擠出造粒工藝條件及其控制。二、實驗原理擠出成型是熱塑性塑料重要的成型方法之一，在塑料工業(yè)中占主要地位，可以用于塑料共混改性、擠出造粒，也能成型塑料板、管、絲、膜等制品。其原理是塑料在一定溫度和壓力下，在擠出機中熔融塑化，在螺桿的擠壓作用下，通過具有一定形狀的口模，再進一步降溫冷卻定型，成為截面與口模形狀相似的連續(xù)制品。擠出成型設備為擠出機，可分為螺桿擠出機和柱塞式擠出機，前者為連續(xù)式生
2、產設備，使用較為廣泛，后者為間歇式生產設備，使用范圍較為局限。對于螺桿擠出機來說，可以根據螺桿數量分為單螺桿和多螺桿擠出機。雙螺桿擠出機與單螺桿擠出機一樣，是由傳動系統(tǒng)、擠出系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成，其中擠出系統(tǒng)是擠出成型的關鍵部分，對擠出成型的質量和產量起重要作用。擠出系統(tǒng)主要包括加料裝置、料筒、螺桿、機頭和口模等幾個部分，其中螺桿結構是決定雙螺桿擠出機輸送、塑化與混合效果的關鍵部件。目前雙螺桿擠出機一般采用積木組合式螺桿，可根據需要任意組合，從而對不同的物料產生不同的輸送、塑化和混合效果。此外，每臺擠出機都有一些輔助設備
3、。不論是擠出造粒還是擠出成型，都要經歷兩個階段。第一階段：場地為主機和機頭。固體狀的熱塑性樹脂原料加入到料筒中，借助料筒外部加熱和螺桿轉動的剪切擠壓作用而逐漸熔融，在螺桿轉動過程中熔融料進一步塑化均勻，在壓力的推動下定量、定壓、定溫地被擠出口模。這個階段是最主要和重要的過程，根據樹脂在料筒中的物理狀態(tài)變化，可以將料筒分為固體輸送區(qū)、熔融區(qū)和熔體輸送區(qū)。第二階段：場地為一些輔機。被擠出口模的型材經過冷卻定型和其他工序，得到成型好的制品。除螺桿組合形式以外，擠出過程中的加料速度、溫度控制及螺桿轉速是影響雙螺桿擠出機配混質量的“三大要素’。一般而言
4、，雙螺桿擠出機要進行定量加料，一方面是為了防止主機“過載”，另一方面是為了根據物料的加工特性和螺桿組合形式，通過調協(xié)加料量使擠出機達到最佳工作狀態(tài)，即以最小的比能產生最好的混合效果。而擠出機料筒的溫度控制一般是根據物料的加工特性來設定的，其溫度分布曲線如圖1所示。聚乙烯及聚丙烯樹脂的擠出加工參考工藝溫度如表1所示。溫度加料機頭與口模圖1雙螺桿擠出機料筒溫度分布表1聚乙烯及聚丙烯樹脂的擠出加工參考工藝溫度（℃）溫度物料I區(qū)（加料）II區(qū)III區(qū)IV區(qū)V區(qū)VI區(qū)（機頭）HDPE160170180190200190PP170180190200210
5、200另外，螺桿轉速主要影響物料的塑化和混合質量，一般高速雙螺桿的剪切速率隨螺桿轉速的提高而增大，致使剪切發(fā)熱、塑化和混合作用同時增大。一、實驗設備及原料1.設備：（1）SHR-10A型高速混合機，江蘇省張家港市宏基機械有限公司?？側萘?0L，有效容積7L，電機功率3Kw，主軸轉速1500（選擇范圍600-3000r/min），加熱方式：自摩擦，卸料方式：手動。（2）SHJ-20B型雙螺桿配料混煉擠出機，南京杰恩特機電有限公司。雙螺桿長徑比L/D=40:1，螺桿直徑：21.7mm，槽深：3.85mm，主機轉速50-600rpm，最高使用溫度4
6、00℃，總裝機功率約11kw（實際用電量大約是60-70%），生產能力2-10kg/hr。1.原料：HDPE5000S中石化蘭州石化一、實驗步驟1.配料按照配方在天平上分別稱量物料。2.物料的高速混合（1）清理高速混合機打開混合機上蓋，仔細將高速混合機內及排料口等處積存的其他物料清理干凈。（2）高速混合機的試運轉:蓋緊釜蓋，接通電源，使其空轉數分鐘，查看機器運轉、加熱等有無異常。（3）高速混合在機器正常的悄況下，打開電源，預熱機器。當溫度達到預設溫度時，將樹脂及配合劑一次全部加人到混合室中，開機高速混合6min。排料前1min應停機，并開蓋清
7、理料倉，然后，邊攪拌，邊打開排料悶，將物料排人容器內，密封冷卻待用。3.物料的擠出造粒（1）接通冷卻水閥，開啟主機電源，設定加工溫度，預熱擠出機料筒（至少1.5h）。（2）清理濾網裝置，手動盤車（手動盤車操桿旋轉困難時，嚴禁開車！應適當提高料筒溫度，待手動盤車順利后再開車）。（3）開啟潤滑油泵，穩(wěn)定定至少1min;（4）主機調速旋鈕設置在零位，啟動主電機，逐漸升高主螺桿轉速，在不加料的情況下，空轉轉速不高于20r/min，時間不大于1分鐘，檢查主機空載電流是否穩(wěn)定。（5）螺桿轉動平穩(wěn)后，低速啟動喂料機，開始加料，待機頭有物料排出后再緩慢地升高
8、主螺桿轉速和喂料螺桿轉速。升速時應先升主螺桿轉速，待電流平穩(wěn)無異常后再升速加料，并使喂料機和主機轉動相匹配。（6）調節(jié)過程中應隨時密切注意主機電流指示，原則控制主機
