啮合型同向旋转双螺杆挤出机的螺杆特征及其应用

介绍了啮合型同向旋转双螺杆挤出机的起源和发展，着重论述了该型挤出机挤压系统中的螺杆型式、螺纹元件和捏合元件的输送及混炼特性、螺杆组合型式和操作条件以及应用情况。     

挤出机螺杆元件的国产化

中油吉林石化公司合成树脂厂ABS装置挤出机是从国外引进的关键生产设备,其螺杆元件十分昂贵,国产化问题日益突出。笔者介绍了挤出机的生产原理,分析了挤出机螺杆元件的材质特性,提出了国产化挤出机螺杆元件的材料选用和加工工艺,于2003年6月成功地实现了进口挤出机螺杆元件的国产化,为工厂节约了大量的资金。     

双螺杆挤出机螺杆元件的结构和进展

本文概述了双螺杆挤出机的螺杆结构和应用现状，并对双螺杆挤出机螺杆元件的进展进行了描述。     

啮合同向双螺杆挤出机新型螺杆元件的结构和性能

概述了啮合同向双螺杆挤出机新型螺杆元件的结构和性能,并对螺杆元件今后的设计提出了看法。     

啮合同向双螺杆挤出机中新型螺杆元件S型元件与捏合块元件的性能对比研究

应用FEM模拟计算了啮合员向双螺杆挤出机正反向螺纹组合的新型螺杆元件S型元件与捏合块元件的流场，考查了两种元件流场的特性，对比了两种元件流场的挤出特性、分散和分布混合能力。得出在相同有操作条件下，相同外径的S型元件和捏合盘元件相比具有相当的分散混合能力、更加优异的分布混合能力和更加优异的生产能力的结论。     

同向双螺杆挤出机螺杆元件组合及其应用

介绍了啮合同向旋转双螺杆挤出机螺杆元件的特征,根据物理机械共混理论,设计出一种适用于玻纤增强PP的螺杆元件组合方式。实验结果表明：玻纤在PP中分散较好,长度均一,螺杆组合设计合理。     

啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件末端共混物的混合形态Ⅱ.混合形态的计算

用物料三维流动路径结合分散模型计算了螺纹元件出口处分散相液滴的直径。分析了螺杆转速、挤出机产量和液滴初始直径对末端分散相液滴直径的影响。结果表明。当液滴初始直径较大时,其集聚变化率随着初始直径的变化而变化较小;提高螺杆转速和降低挤出机产量可以提高螺纹元件的分散效果。当液滴初始直径较小时。其集聚变化率随着初始直径的变化而急剧变化;提高螺杆转速和降低挤出机产量有利于集聚的发生。分散效果较差。螺杆转速和挤出机产量的变化对末端分散相液滴直径的分布范围影响不大。     

锥形双螺杆挤出过程菠萝型混合元件三维流场分析（Ⅱ）

利用ANSYS有限元软件对啮合异向锥形双螺杆挤出机中的新型螺杆元件——菠萝型混合元件进行了三维流场的模拟计算，对其速度场、压力场、粘度场以及剪切速率、剪切应力进行了分析，绘制出更为直观的展开图。同时，将其和常规螺纹元件进行了比较。     

啮合同向双螺杆挤出机普通螺纹元件末端共混物的混合形态Ⅰ.物料三维流动路径的计算

用有限元方法对啮合同向双螺杆挤出机的螺纹元件流场进行了三维等温非牛顿模拟分析,根据流场分析所得到的速度场,通过编程计算得到了物料在啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件中的三维流动路径。结果表明,由于存在着轴向回流,部分物料不能流出元件出口,而是从元件入口返流;物料在元件中的运动轨迹不尽相同,有的物料微元在整个流动过程中都围绕着2根螺杆以螺旋“∞”形向前运动,有的物料微元在流动过程中时而围绕1根螺杆连续旋转,时而围绕2根螺杆以螺旋“∞”形向前运动;在螺槽区,物料在螺槽的横截面内上下流动;回流物料微元数随着螺杆转速的增大、双螺杆挤出机产量的减小而增大。     

"一字"型排列三螺杆挤出机三维流场分析

利用ANSYS软件包分析了聚乙烯在“一字”型排列三螺杆挤出机常规螺纹元件中的流动情况,讨论了整个流道的速度分布、压力分布、粘度分布,并和双螺杆挤出机常规螺纹元件的挤出特性进行了比较。结果表明,三螺杆挤出机的物料输运能力、分散性混合能力以及分布性混合能力都好于双螺杆挤出机。     

三螺杆挤出机螺杆元件混合特性的数值研究

采用聚合物流体分析软件Polyflow对倒三角形三螺杆挤出机的6种螺杆元件的流道模型进行了三维等温数值模拟。使用Fieldview软件对结果进行统计处理,并采用不同的评价指标来表征混合性能,进而比较螺杆元件之间的混合特性。结果表明,捏合块的剪切和拉伸作用均强于螺纹元件;中性捏合块和左旋元件的回流效果好于其他元件;SME元件剪切弱于螺纹元件,但其拉伸作用和回流效果强于螺纹元件。因此,可根据物料对剪切的敏感性来合理地选择螺杆元件,以获得所期望的产品性能。     

啮合异向双螺杆不同螺纹元件的数值模拟及其制备PP阻燃电缆的研究

首先应用POLYELOW软件对啮合异向双螺杆常规三头螺纹元件和VCR(Various Clearances Rotors)元件进行流场模拟。通过对剪切速率场、压力场、平均剪切速率分布、平均压力分布、停留时间分布、最大剪切速率概率密度分布的对比研究,发现VCR元件和常规三头螺纹元件均有较好的混合能力。分别用带有这两种元件的螺杆组合对即阻燃材料进行挤出实验,制得了力学性能较好的样条,实验结果与模拟预期的结论基本一致。     

波状双螺杆元件混炼性能的数值模拟

借助聚合物流动分析软件Polyflow对半啮合同向/异向波状双螺杆元件和全啮合同向/异向常规双螺杆元件进行流场和混合性能的数值模拟,分析比较两者的剪切速率、混合指数、非弹性应力张量第一特征值、停留时间、时均混合效率、分离尺度等表征混合性能的特征参数,模拟分析结果表明,波状双螺杆元件具有更加优异的混炼性能。     

同向双螺杆拉伸元件的设计及混合性能的研究

根据聚合物加工过程的拉伸流动设计了一种非啮合拉伸元件，并将该元件与S形元件的两种构型的混合性能进行了对比分析。通过数值模拟得到了非啮合拉伸元件流场与S形元件流场的出入口压差及累积最大拉伸速率分布。通过实验手段将非啮合拉伸元件与S形元件对聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)不相容体系相态结构的影响进行了对比研究。结果表明，非啮合拉伸元件的输送能力不如S形元件，但拉伸效果、分散混合能力均高于S形元件。     

双螺杆挤出实验中影响螺杆填充率的相关因素

利用双螺杆挤出实验中的实验数据曲线,对影响螺杆填充率的诸相关因素进行分析。在螺杆几何结构及螺杆元件组合形式确定之后,不同的操作工况条件下对应有不同的螺杆最大允许填充率,在正常操作中,螺杆的填充率不能大于最大允许值。     

同向双螺杆不同螺纹元件混炼效果的数值研究

采用Polyflow软件数值模拟了啮合同向双螺杆挤出机流道内聚丙烯(PP)熔体的流动,数值计算了常规螺纹元件和开槽螺纹元件流道内PP熔体的三维等温流场,采用粒子示踪分析法(PTA)分析了不同螺纹元件流道内粒子的拉伸度自然对数、分离尺度和停留时间,比较了常规螺纹元件和开槽螺纹元件的混炼效果。研究表明,与常规螺纹元件相比,由于熔体在沟槽内产生漏流,开槽螺纹元件的建压输送能力较低,分散混合性能较弱;开槽螺纹元件流道内因粒子的停留时间较长,其分布混合性能优于常规螺纹元件。     

几种旋转式反应注射混合元件混合性能的实验研究

在深入分析旋转式Kenics混合元件混合机理基础上开发出两种新型混合元件,将这两种混合元件与Kenics混合元件的混合性能进行实验对比。结果表明,开发的螺纹元件能够取得与Kenics混合元件相近的混合效果,所得制件表面质量最好;而交错平板元件混合效果差,反应不均匀,反应速度慢;旋转式Kenics混合元件的螺旋结构产生的拉伸和剪切在混合过程中起主要作用,交错平板结构的分割作用是次要的。     

浅谈塑料挤出工艺中的关键要素

简介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。掌握了这些要素,可以尽量节约生产成本,提高产品质量,充分地发挥塑料挤出设备的性能。     

混合元件对玻璃纤维增强聚丙烯中玻璃纤维长度的影响

对啮合同向双螺杆挤出机90 °捏合块、六棱柱、变间隙转子3种混合元件流道流场进行了数值模拟,分析3种元件的混合性能。实验研究了使用3种不同元件的螺杆组合对玻璃纤维增强聚丙烯（GFRPP）复合材料中玻璃纤维长度的影响。结果表明,啮合同向双螺杆挤出机中聚合物熔体产生的剪切对玻璃纤维长度影响明显,混合元件的剪切越强,制品中玻璃纤维的平均长度就越短,制品的拉伸强度和冲击强度越低。