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超高分子量聚乙烯擠出原理分析，物料通過螺桿的擠出過程

由于螺桿旋轉(zhuǎn),使得物料與螺桿、機筒表面的相對運動而形成摩擦作用,強行將物料向前輸送;又由于實際擠出機螺桿結(jié)構(gòu)尺寸的特點(螺槽體積從加料斗處的較大體積逐漸變小,到機筒出口處,螺槽體積小),使物料從一個大容積的空間強行走向小容積的空間;再由于在螺桿前端安裝有過濾板和分流板等阻力元件,所以造成了沿螺桿長度方向上物料的壓力上升。

這種壓力的增加,對固體物料來說,可以使從加料斗加入的松散物料逐漸壓實,致使粘附于固體表面的氣體沿料斗排出。固體料壓實后,能改善機筒給予物料的熱量在物料內(nèi)部的熱傳導(dǎo),也有利于加速固體物料的熔融。當(dāng)物料從螺桿進入口模成型時,由于物料本身的壓力存在,使擠出的制品密實,并對制品的表面形狀和光潔度均有益處。

當(dāng)物料沿螺桿前進時,由機筒的加熱,壓實后的固體吸收外界的熱量,同時在前進時,物料與機筒、螺桿表面的摩擦產(chǎn)生大量的熱量,使靠近機筒的那一層物料首先熔融,在輸送過程中,熔體與機筒表面及熔體層之間的剪切摩擦作用,也能轉(zhuǎn)化為熱量,使機筒內(nèi)的物料進一步熔融,在到達口模之前的一段過程中,物料已全部完成了由固體狀態(tài)(玻璃態(tài)或高彈態(tài))向粘流狀態(tài)的熔體轉(zhuǎn)變,具備了成型前物理狀態(tài)的要求。超高分子量聚乙烯當(dāng)熔融的物料繼續(xù)沿螺桿前進時,熔融流體不僅具有順著螺槽方向的正流流速,而且在垂直于螺槽的方向上有橫流流動,因而形成了螺槽內(nèi)環(huán)流和轉(zhuǎn)角處的渦流,促使物料在熔融后得到充分的攪拌和混合。

從以上分析來看,物料通過螺桿的擠出包括了輸送、熔融和混合的復(fù)雜過程,這個過程能否得以圓滿完成,擠壓系統(tǒng)的螺桿結(jié)構(gòu)起著關(guān)鍵的作用。

一般螺桿在擠出機中要完成三個基本職能,即:固體輸送、熔融和熔體輸送。超高分子量聚乙烯可以想像,各個不同職能對螺桿的結(jié)構(gòu)和尺寸要求是不同的,因而普通的擠出機螺桿都可以分為三個不同結(jié)構(gòu)的區(qū)段,即⑴加料段—進行高分子物料的輸送;⑵壓縮段—壓縮物料并使物料熔融;⑶計量段—對熔融物料進行攪拌和混合(也可稱為均化段),并定量定壓地將熔體向口模輸送。http://www.wxlpbxg.com

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