沟槽机筒单螺杆挤出机塑化特性的实验研究

采用剖分式机筒单螺杆挤出机实验平台,对熔融段沟槽机筒单螺杆挤出机塑化过程中熔融起始点、熔融长度、熔体温度/压力等塑化性能及产量进行了实验研究,比较了不同物料在不同工艺条件下对沟槽机筒单螺杆挤出机塑化特性的影响。结果表明,增大螺杆转速或提高机筒温度,塑化过程实际所需熔融长度增加,但对熔融起始点影响不大;熔融段机筒沟槽内熔体温度和熔体压力随螺杆转速增大无明显变化;随螺杆转速增大,沟槽机筒单螺杆挤出机挤出产量呈线性增加,表现出良好的挤出特性。     

气体辅助挤出的实验研究

对一种新型挤出技术-气辅挤出进行了实验研究,建立了气辅挤出实验装置并进行了实验研究,实验中在口模内壁和聚合物熔体之间建立了稳定的气垫膜层。研究了气体压力、气体温度和实验过程对气辅挤出中气垫膜层的影响。形成稳定的气垫膜层,应使气体压力低于熔体压力,但在0.2MPa以上,气体温度控制在与口模温度接近,实验时应先打开压力控制阀再进行挤出,并分析了气辅挤出对口模压降、挤出机产量及挤出胀大的影响。     

基于MathCAD的高速挤出计量段熔体温度模拟

本文针对高速挤出过程中温度难以控制等技术难题，提出一种新的温度模拟方法。即通过对挤出机螺杆中熔体温度分布用MathCAD进行数值模拟，得出熔体沿螺槽方向的温度分布曲线。试图为高速挤出机设计确定温度控制的方案和机筒的冷却方式提供理论依据。     

超声挤出POE的加工流变行为

利用超声挤出加工一体化设备挤出加工聚烯烃弹性体(POE),研究了超声功率、口模长径比、口模温度对POE加工流变行为及性能的影响.研究发现,在相同的挤出速率下,口模温度升高40℃,表观黏度(ηa)降低60%;减小口模长径比,ηa降低12%.施加超声作用后,在保留POE优异性能的基础上能明显降低POE挤出口模压力,挤出机转速越低,POE熔体挤出口模压力降低越明显,施加200W超声时,口模压力最大可降低47%,ηa降低44%,从而可实现在相同的挤出口模压力下提高挤出产量.     

控制技术在现代挤出过程中的应用

概述了挤出工艺过程,指出现代挤出生产过程对节能、省力、稳定性的要求日益增高。为保证高速挤出的质量和节约原材料,都需要高精度的控制系统,发达国家的挤出机已普遍采用现代电子和计算机控制技术,对整个挤出过程的工艺参数如熔体压力及温度等参数进行在线检测,并采用微机闭环控制。分析了挤出工艺的控制特点及控制系统的工作原理,并指出开发新一代智能挤出设备的紧迫性。     

同向旋转双螺杆挤出机计量段中聚合物挤出的模拟

建立了非牛顿粘性聚合物熔体在同向旋转双螺杆挤出机计量段中的三维 非等温流动模型,利用网络叠合技术分析挤出机计量段内速度、温度、压力、粘度、粘性耗散热的分布以及螺杆转速、轴向压差对挤出量的影响。     

PET挤出发泡成型的工艺参数研究

采用挤出化学发泡法进行聚对苯二甲酸乙二醇(酯PET)的发泡成型,得到了表观密度较低、泡孔细密均匀的PET发泡材料。研究了单螺杆挤出机的机筒温度、机头温度和螺杆转速等工艺参数对PET发泡效果的影响。结果表明:实验范围内,PET挤出发泡成型的最佳工艺参数为机筒温度265℃,机头温度220℃,螺杆转速30 r/min。     

用于热塑性塑料挤出的空气润滑机头

聚合物挤出加工的基本步骤之一是聚合物熔体流通过成型机头。机头通常是压力损耗区。挤出机中建立的压力使熔体流得以通过机头。大多数情况下,挤出加工的生产率受机头内高压力损耗的限制。另外,机头内过高的压力损失会使空气温度骤升,有可能导致聚合物降解。减少机头内熔体流动阻力有多种方法,     

单螺杆挤出机高速挤出技术研究进展

回顾了单螺杆挤出机高速挤出技术的发展史。通过将普通挤出机和高速挤出机进行对比,分别从挤压系统结构、加热冷却系统和驱动系统3个角度详细分析了单螺杆高速挤出机在螺杆参数及螺杆布局、机筒冷却方式及流道布置和驱动方式3个方面的创新之处。并对当今世界一些顶级挤出机生产商的最新产品进行了列表概括总结。最后,在指出现有高速挤出机不足之处的同时,也提出了未来在对物料适应性及模拟控制方面的最新研究发展方向。     

超大长径比双螺杆挤出机制备聚丙烯腈初生纤维

采用自主研发的超大长径比(136)双螺杆挤出机实现了PAN初生纤维的纺丝制备,研究了PAN粉料质量分数(16%、20%、24%)、双螺杆挤出机机筒温度(50、60、70℃)、循环挤出次数(0、1、2)对PAN初生纤维力学性能及表面形貌的影响。结果表明,PAN初生纤维的拉伸强度随质量分数、机筒温度和循环挤出次数的增加而增大;PAN初生纤维的断裂伸长率随质量分数和循环挤出次数的增加而减小,随机筒温度的升高而增大;随着循环挤出次数增加,纤维表面越来越规整,缺陷逐渐减少。研究结果为利用超大长径比双螺杆挤出机制备出性能更好的PAN初生纤维奠定了基础。     

精益求精的挤出工艺

挤出机的螺杆设计、温度的控制、螺杆末端的压力、模头内塑料熔体停留时间的控制、各种工艺参数的监测以及工艺操作的稳定性是塑料挤出工艺中几个关键因素。如何根据原料、产量、产率、质量以及成本控制选择合适的工艺参数，是每一个塑料加工企业关注的问题。[编者按]     

振动力场作用下三螺杆挤出机计量段中聚合物挤出的模拟

建立了同向旋转三螺杆挤出机计量段实际流道真实尺寸的三维非牛顿模型，利用ANSYS软件中的FLOTRAN CFD分析功能对该流场进行数值模拟，分析了振动力场作用下挤出机计量段内的黏度分布、压力分布、速度分布以及振幅对流量的影响，同时与无振动状态的挤出特性进行了比较。研究结果表明：振动力场的引入使熔体黏度和流量呈周期性变化，熔体黏度降低，螺棱两侧压差随振幅增大而增大，剪切作用增强，分散性混合能力和分布性混合能力提高。     

可进行超临界CO_2辅助挤出的双阶挤出机组的设计

为进行超临界CO2辅助挤出成型制备聚丙烯多相体系,通过对双螺杆构型、单螺杆以及温控系统的选择和设计,自行设计了一套啮合同向双螺杆挤出机串接单螺杆挤出机的双阶挤出机组。在该机组的双螺杆挤出机机筒开有注气口,可进行超临界CO2计量注入。通过改变注气口对应处的双螺杆构型,设计了3种不同类型的螺杆构型用于实验研究。     

机筒温度和螺杆转速对木塑挤出温度场影响的模拟分析

建立了木塑挤出加工过程流场的准三维模型,考虑相变潜热和黏性耗散热的影响,利用FLUENT软件分别对模型(在改变机筒加热温度和螺杆转速的条件下)进行了稳态传热模拟。通过分析模型的温度和液态分数分布情况,得到了木塑材料在挤出加工过程中的熔融变化规律,确定了机筒温度和螺杆转速对木塑挤出过程的影响。研究结果表明,木塑挤出过程中最适宜的机筒温度为使物料完全熔融的最低温度;机筒温度不变时,螺杆转速增加会使物料熔融效果变差,通过提高机筒的加热温度可以得到较好的效果。     

胶管挤出模熔体流动行为的数值研究

基于待修正的直角胶管挤出模,根据流体力学定律建立虚拟熔体挤出系统。采用ANSYS有限元分析软件模拟在挤出预成型系统中橡胶熔体的流动行为,考察流道主要结构参数(分流锥宽度、阻流锥前端到入口距离及流道底部半径)对挤出模关键指标(速率相对平均偏差)的影响。结果表明,根据流体力学定律调节主要结构参数能够降低直角挤出模出口熔体的速率相对平均偏差。修正挤出模试验进一步验证模具结构设计的准确性,对优化挤出模设计有指导意义。     

销钉机筒挤出机挤出质量影响因素的回归模型

对销钉机筒挤出机生产过程中的挤出温度、单位体积能耗、胶料粘度及机头压力等工艺参数进行回归分析，得到工艺参数的回归方程。显著性检验表明回归得到的因数和方程是高度显著的。回归分析结果表明，对挤出温度的相关程度由大到小依次为挤出段加热温度、机头段加热温度、螺杆加热温度、塑化段加热温度、螺杆转速和口型大小。回归方程除可用于确定挤出工艺参数外，还可预测单位体积能耗和挤出胶料温度。     

PP-R双螺杆挤出熔体输送和降解行为的研究

对无规共聚聚丙烯(PP-R)在ZSK-300型双螺杆挤出机中熔体输送特性和热降解行为进行了研究,计算了ZSK-300的最大挤出量．分析了熔体输送流场;并对加料量、熔体流动指数、助剂量、熔体温度等工艺操作条件对熔体输送和降解行为的影响进行了讨论。结果表明,加料量的改变需要适当调整加热温度：粉料熔体流动指数的微小波动,对挤出物的质量和挤出过程的稳定性没有影响;降低熔体挤出温度,可明显降低PP-R的热氧降解。     

数值模拟研究螺筒结构对单螺杆挤出机性能的影响

通过数值模拟研究了机筒内壁开螺槽的螺筒结构对单螺杆挤出机性能的影响。采用POLYFLOW软件模拟了硬质聚氯乙烯(PVC-R)熔体在单螺杆螺筒挤出机以及传统单螺杆挤出机中的三维等温流场及混合过程,并对二者的混合挤出性能进行了比较。结果表明:机筒内壁为螺旋沟槽结构的单螺杆螺筒挤出机,其混合性能相对于传统单螺杆挤出机有所提高。     

聚丙烯挤出增强结构发泡成型的研究

通过加入高熔体强度聚丙烯(HMSPP)、低密度聚乙烯(LDPE)及(乙烯/丙烯/二烯)共聚物(EPDM)对聚丙烯(PP)进行共混改性,提高其熔体强度;并在此基础上,以玻璃纤维(GF)改性PP母粒对PP进行增强,使用单螺杆挤出机获得了PP挤出增强结构发泡制品.重点分析了PP挤出增强结构发泡中HMSPP、LDPE、EPDM、GF改性PP母粒含量及工艺参数对PP挤出增强结构发泡制品的影响.结果表明,当PP为100份、LDPE为15份、EPDM为5份、GF改性PP母粒为15份,机头温度160℃,螺杆转速20 r/min,机头压力12.5 MPa时,能获得较好的PP增强结构发泡制品.     

浅谈塑料挤出工艺中的关键要素

塑料挤出工艺中的几个关键要素，包括挤出机的螺杆设计、工艺操作的稳定性、加热温度、螺杆末端的压力、模头内塑料熔体停留时间的控制，各种工艺参数的监测，以及对操作员工的培训等。