螺杆结构参数与稳定挤出的关系

在熔融纺丝过程中,从螺杆挤出机中挤出的料流有时会出现压力、粘度、挤出量等波动面影响纺丝的正常进行。针对这一问题,本着重分析了如何选择螺杆结构参数,以使挤出机实现稳定挤出。这对螺杆挤出机的结构设计具有指导作用。     

啮合块错列角对三螺杆混合段混合效率的影响

采用有限元法和网格重叠技术,利用Carreau-Bird流体模型,对同向啮合三螺杆挤出机混合段进行了三维混合数值模拟。计算了三螺杆挤出机的最大剪切速率、混合指数以及瞬时和平均时间混合效率等参数,并与双螺杆挤出机进行了对比分析。结果表明,在相同工况下,三螺杆挤出机的瞬时和平均时间混合效率大于双螺杆挤出机。     

螺杆转速与冷喂料挤出过程的关系

螺杆的转速是橡胶冷喂料挤出机的重要性能参数,对冷喂料挤出过程有明显的影响。本文在φ65冷喂料挤出机实验的基础上,以数据和图线说明螺杆转速对冷喂料挤出过程的功率消耗、生产能力、电能单耗、挤出温度以及轴向力的影响,同时用数学式子表明上述过程与转速的数量关系。并试图从道理上阐述所产生结果的原因,进而期望与生产实践相结合。     

高粘度聚酯纺丝用螺杆挤出机的选择和设计

本文分析高粘度聚酯和普通粘度聚酯加工特性,以普通聚酯加工用螺杆挤出机作基型,用特性对比的方法,讨论选择和设计高粘度聚酯纺丝用螺杆挤出机的要点。高粘度与普通粘度聚酯加工中最突出的特征是熔体粘度影响一系列加工因素。熔体粘度与各加工因素关系的实验结果和理论分析表明,熔体粘度对螺杆挤出机性能参数(产量、挤出质量和功率消耗)、工作参数(螺杆速度、挤出压力和挤出温度)和纺丝螺杆几何参数等存在不同程度的影响。按照本文所提出的建议,结合实际经验,有可能选择和设计出适用于高粘度聚酯纺丝加工的螺杆挤出机。     

螺杆构型影响冷喂料挤出过程的初步研究

<正> 一、概述关于影响橡胶冷喂料挤出过程的因素,国内外在不同的角度曾作了不同程度的研究。本文仅就以φ65冷喂料挤出机的实验着重讨论螺杆构型对挤出过程的功率消耗、生产能力、电能单耗、挤出温度以及轴向力的影响。橡胶冷喂料挤出机使用的螺杆构型是多种多样的。有普通等距不等深螺杆、收敛螺纹螺杆、主副螺纹螺杆、销钉螺杆、断裂螺纹螺杆、档板螺杆以及屏障型螺杆等等本实验考虑到对比性和实用性选用和设计了三种类型的五根螺杆。同时使它们     

基于离散单元法的锥形双螺杆输送及混合机理分析

锥形双螺杆挤出机结构模型与其他普通螺杆挤出机相差很大且构成独特,近年来在聚合物加工行业中发挥了很大的作用。设计螺槽深度与螺杆半径比为1∶2、2∶5、1∶3的三种锥形双螺杆挤出机,通过离散单元法模拟了锥形双螺杆挤出机挤出LDPE、HDPE两种颗粒的过程,分析了锥形双螺杆挤出机螺槽内颗粒速度的变化,同时在不同参数下对三种锥形双螺杆挤出机的输送效率进行了比较。利用EDEM软件对LDPE和HDPE颗粒进行离散元分析,得出不同时刻两种颗粒在三种锥形双螺杆挤出机内的混合情况。结果表明,螺槽深度与螺杆半径比为1∶2的锥形双螺杆挤出机的混合效率优于螺槽深度与螺杆半径比为2∶5、1∶3的锥形双螺杆挤出机。     

三角形排列三螺杆反应器挤出特性的数值模拟

三角形排列三螺杆反应器是一种新型的多螺杆挤出设备,对其结构的设计和挤出工艺的研究还处于起步阶段。利用CFD法对聚合物熔体在三角形排列三螺杆反应器中的流动规律进行了计算机模拟,分析了物料在三螺杆中心区的流动和混合情况。计算了三螺杆反应器的螺杆挤出特性参数,并和双螺杆反应器进行了对比分析。结果表明,最小轴向速度并未出现在最大面积的中心区内,而是出现在最小面积的中心区内,三螺杆反应器的流动死区出现在最小面积中心区。与双螺杆反应器相比,三螺杆反应器具有较强的物料输送能力、塑化和混合能力;同时,三螺杆反应器的产能比又大于双螺杆和四螺杆反应器,因此,三螺杆反应器具有较好的工程应用前景。     

机械力引发马来酸酐官能化HDPE/GF复合材料研究

采用在熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了马来酸酐（MAH）熔融接枝高密度聚乙烯（HDPE）的官能化反应,考察了螺杆转速对复合材料接枝率及力学性能的影响。结果表明,通过提高双螺杆挤出机的螺杆转速可制得具有较高接枝率（Gd=0.12-0.81%）和较好的熔体流动性（0.4-8.3g/10min）的复合材料;该方法使HDPE/GF复合材料在优化加工性能的同时,其拉伸、弯曲、和缺口冲击强度得到了显著的增大。     

单螺杆挤出机物料停留时间分布的在线检测

挤出机停留时间分布(Residence time distribution,RTD)反映物料在挤出过程中所受的热历史,可以表征其轴向混合能力。基于荧光原理,借助转矩流变仪的单螺杆挤出平台搭建一套挤出机RTD在线检测装置。利用荧光分光光度计确定不同示踪剂的最佳测量波长,进一步探明示踪剂浓度和光信号的线性关系;在优选蒽(EN)为示踪剂的基础上,通过重复实验考察此荧光在线检测装置的可靠性,并确定示踪剂用量同时也考察螺杆转速对聚苯乙烯(Polystyrene,PS)在单螺杆挤出过程RTD的影响。结果表明:该荧光在线检测装置可以成功检测到PS在单螺杆挤出机中的停留时间分布且稳定性良好;螺杆转速越快、最小停留时间越小、停留时间分布变窄,表明挤出机的轴向混合能力减小。     

同向双螺杆挤出机过渡段流体的三维数值模拟

针对某工厂双螺杆挤出机出料速度不均,产品断面有裂纹等问题,应用POLYFLOW软件数值模拟了同向旋转双螺杆挤出机过渡段流道内流体的三维等温流动,给出了物料的粘度和剪切应力随进出口压力、螺杆转速变化的分布规律,重点讨论了工艺参数对过渡段的性能的影响。模拟结果表明:随着进出口压差的增大和螺杆转速的增加,剪切应力均增大,出口物料所受剪切应力梯度变小,过渡段分散混合能力增加,有利于物料在过渡段内的均化。随着螺杆转速的增加,物料在过渡段内停留时间过短会影响物料塑化质量。     

滑移边界条件对同向啮合三螺杆挤出机混合性能的影响

利用计算流体力学软件Polyflow,考虑了螺杆表面的剪切应力与熔融体的滑移速度满足纳维线性定律,对不同滑移系数条件下二维正三角形排列的啮合同向三螺杆挤出机的混合性能参数进行了数值模拟。对比分析了不同滑移系数条件下中心区和螺槽区的混合指数及用探针技术分析了中心点的混合指数变化。并基于流场计算进行混合运算,研究了不同滑移系数对分离尺度、对数长度拉伸、瞬时和平均时间混合效率的影响。结果表明,螺杆表面的滑移边界条件对于三螺杆挤出机的分散性和分布性混合的计算结果具有较大的影响,为了提高计算精度,应采用适当的滑移边界条件和滑移系数。     

轮胎胶应力诱导脱硫及共混丁苯橡胶力学性能

采用在熔融挤出过程中提高双螺杆挤出机螺杆转速的高剪切应力诱导方法,研究了双螺杆挤出机的螺杆转速和挤出反应温度对脱硫轮胎胶共混物（DGTR—EPDM）凝胶含量、溶液特性黏数和溶胶红外吸收光谱的影响．研究了脱硫工艺条件对丁苯橡胶-脱硫轮胎胶共混物（SBR—DGTR—EPDM）再硫化共混材料力学性能的影响．实验结果表明：双螺杆挤出机的高剪切应力作用,可诱发废旧轮胎胶粒（GTR）中交联网络的断链反应和氧化降解作用,引起脱硫共混物（DGTR—EPDM）中凝胶含量的下降、溶液特性黏数的减小和溶胶分子链中含氧基团和亚磺酸酯基团的明显增加．挤出机螺杆转速越快,挤出反应温度越高,其所得SBR—DGTR—EPDM再硫化共混材料中未脱硫凝胶颗粒尺寸即越小．在最佳脱硫反应夸件下,所得DGTR—EPDM—SBR再硫化共混材料的拉伸强度和断裂伸长率分别达到19．5MPa和400％．     

管材挤出机组模型的微机制作

用ＡｕｔｏＣＡＤ及３ＤＭＡＸ等软件作管材挤出机组，并介绍了挤出机、螺杆、机头等键部件的制作过程。     

同向旋转双螺杆挤出机聚合物熔体输送的数值模拟

建立了非牛顿粘性聚合物熔体在同向旋转双螺杆挤出机中的三维非等温流动模型,利用流体动力学分析软件包Polyflow,给出了螺杆内速度场、温度场、压力场以及粘性耗散热的分布.数值计算结果表明:啮合区及螺杆表面温度高,压力的最大最小值出现在啮合区,挤出量几乎与螺杆转速成正比.     

基于离散单元法的单螺杆挤出机固体粒子输送特性分析

基于离散单元法,利用建模软件Solidworks、离散单元模拟软件EDEM,对单螺杆挤出机固体颗粒输送运动进行模拟。研究内容包括物料参数如颗粒的形状、大小,螺杆转速,结构参数如螺棱数量、螺棱倾角对固体输送量的影响,以及机筒内部颗粒的运动和填充情况。结果表明,单一螺杆-机筒模型存在最佳颗粒粒径、最佳颗粒形状;颗粒直径越小,填充效果越好;螺棱倾角为105°时颗粒输送量最大。     

基于木塑专用同向双螺杆挤出机螺杆预测的 神经网络模型及其应用

基于传统双螺杆挤出机设计理论和木塑复合材料性质,建立了神经网络BP模型,对木塑复合材料专用同向双螺杆挤出机螺杆直径和转速关系进行预测。首先,以木塑复合材料的粘度、机头处压力、螺杆计量段温差和目标产量作为输入变量,螺杆的直径和转速作为输出变量,传统同向双螺杆挤出机设计理论作为动量方程,建立神经网络BP模型。然后,经过样本输入,对模型进行数值拟合训练,直到满足误差要求。最终,利用模型对双螺杆直径、转速进行预测,输出最佳结果。结果表明,结合传统设计理论,由材料性质和产量整合的样本输入建立的智能网络模型能较好地模拟实际生产时的螺杆运动的复杂情况。     

玻纤/尼龙66异型材挤出流动的数值模拟

以有限元软件ANSYS为平台,采用数值模拟方法对塑料熔体在模头内的流动情况进行了计算机模拟与数值分析,获得了挤出工艺与挤出结果之间的规律性关系.以模头出口处各区域的流动平衡值为目标函数,深入系统地研究了螺杆转速和熔体温度对熔体流动均匀性的影响.分别模拟了螺杆转速为5、8、10、15 r/min和熔体温度为260、270、280℃时,流道出口截面的速度分布.结果表明,螺杆转速与熔体温度对熔体流动均匀性的影响较大;随着螺杆转速和熔体温度的提高,流道出口截面上的节点和区域的流速明显变大,但流速差却没有下降,异型材的挤出加工的稳定性变差.低温低转速下的熔体表现出更好的流动平衡性,玻纤/尼龙66异型材的挤出成型的最优化工艺条件是:螺杆转速为5 r/min,口模温度为260℃.     

螺杆构型对三螺杆挤出机混合效率的影响

建立了三种不同螺杆类型的三螺杆挤出机几何模型和有限元模型, 运用P o l y f l o w软件对其进行数值 模拟。采用粒子示踪法计算了混合指数、 剪切速率、 对数拉伸指数、 瞬时混合效率和时间平均混合效率等评价参数。 结果表明, 随着螺杆头数的增加, 三螺杆挤出机在相同周期内对物料的剪切和拉伸次数增加, 混合效率逐渐增大。     

同向锥形双螺杆混合挤出性能的比较

为了给同向锥形双螺杆的设计和实际加工提供理论依据和技术支持,在螺杆转速为25r/min,进出口压差为零的条件下,使用POLYFLOW软件,数值模拟了同向和异向旋转锥形双螺杆、平行同向双螺杆混合挤出RPVC的过程,计算了3种双螺杆计量段流道内熔体的三维等温流场,用粒子示踪法统计分析了3种双螺杆的混合挤出性能,将同向锥形双...     

橡胶冷喂料螺杆挤出机的实验研究

<正> 橡胶螺杆挤出机,简称橡胶挤出机,又名压出机,它广泛的应用于橡胶制品的挤出生产中,不同构型的挤出机还可用于生胶的塑炼,胶料的混炼,造粒,滤胶,脱硫,压干和电线电缆的包胶等。