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大家都知道,生產塑料顆粒時,我們通常不會在意廢舊塑料顆粒機機筒各區域的實際溫度和推薦的加工溫度之間的差異 。這就存在一個問題 ,通常廢舊塑料顆粒機機筒各區域溫度比理想的容易溫度低 。在這種情況下 ,擠出溫度完全依賴於螺杆的幾何形狀和由於螺槽深度 、螺紋螺距和螺杆速度而產生的剪切粘性熱 。為了獲得最優的產量和性能 ,絕大多數生產商都開始在其廢舊塑料顆粒機上裝屏障螺杆 。但是 ,作為一種高性能的擠出螺杆 ,屏障螺杆需要保證機筒各區域的溫度都能實現精確地調節 ,因此 ,上述問題在使用屏障螺杆後變得更為突出 。
1.通過研究加熱帶的布局和如何定位螺杆各區域 ,可有助於更準確地確定各區域的劃分和溫度設置 。通常 ,對於一個長徑比(L/D)在24:1~30:1範圍內 ,且配置了屏障螺杆的單螺杆廢舊塑料顆粒機 ,其常規的結構有喂料段 、屏障段和計量段 ,這裏將它們總共劃分為5個溫度區 。從模頭開始 ,模頭和口模接套區域的溫度應當設置為樹脂生產商推薦的熔體溫度 。廢舊塑料顆粒機的喂料口處應該設置成人手可以觸摸的溫度 ,約為43.3~48.9℃ 。這一溫度足以使材料在進入廢舊塑料顆粒機時得到充分預熱 ,同時又足夠低 ,可有效防止喂料口處發生架橋 ,從而保證原料能夠順利通過 。可以在喂料口的冷卻水回流管中安裝一個浸沒式溫度計 ,隨時監控喂料口處的溫度 。浸沒式溫度計可以安裝在管線的“T”型接頭處 ,並在溫度計的後麵安裝一個球心閥 ,以保持喂料口處的水箱始終處於充滿狀態 ,從而很好地消除了氣穴現象 。
2.機筒的第一段區域應該設置為1區 ,這一區域對固體物料的輸送影響最大 。在這一區域還會產生3個摩擦係數(COF) ,分別是 :機筒與粒料之間的摩擦 ,粒料與粒料之間的摩擦以及螺杆根部與粒料的摩擦 。要保證固體物料的順利輸送 ,關鍵是要使得樹脂能夠黏附住廢舊塑料顆粒機機筒 ,再慢慢滑落至螺杆上 。因此,應降低冷卻螺杆的根部與塑料顆粒之間的摩擦係數 。同時 ,螺杆的冷卻係統應始終安裝在喂料段處螺杆的中心 ,以便操作者能夠同時控製廢舊塑料顆粒機上另一個區域的溫度 。現在 ,開始對1區的溫度進行設置 :為了能夠最大限度地輸送樹脂原料 ,該區的溫度應該比樹脂供應商提供的熔體溫度低-12.2~-3.89℃ ,或者比模頭和口模接套的溫度低-12.2~-3.89℃ 。對於絕大多數聚烯烴 ,1區的溫度設置應該在148.9~204.4℃之間 ,而且供應商所推薦的樹脂的熔體溫度越高 ,1區的溫度設置也應當相應地越高 。在保證喂料口處不產生架橋的基礎上 ,該區的溫度應當盡可能設置得高些 。另外 ,若喂料口處的保護套得到了充分冷卻 ,則1區的溫度還可以設置得更高 。
3.熔融聚合物需要消耗能量,因此2區的溫度應該比1區高51.7~79.4℃ 。由於此時的樹脂還處於顆粒狀態 ,因此提高該區域的溫度並不會導致熔體溫度的升高 。而且 ,較高的溫度可以給樹脂帶來更高的能量,從而有助於聚合物的熔融 。傳遞給樹脂的能量通常都是來自螺杆的機械能或是加熱器的熱能 。在廢舊塑料顆粒機的末端 ,大量的能量通過機筒加熱套傳遞給樹脂 ,可有效降低馬達的負載和電流 。
4.在2區和最後的計量區域之間 ,剩餘的區域溫度設置應該順次呈遞減趨勢 。例如 ,在擠出機的5段區域中 ,如果2區和5區的溫度差距為60℃ ,那麽 ,3區的溫度應該設置得比2區低20℃ ,以此類推 ,4區比3區要低20℃ ,5區比4區低20℃ 。對於廢舊塑料顆粒機的屏障螺杆 ,機筒各區的溫度都是特定的 ,從而保證了樹脂始終處於最小壓力下 。
總結
在螺杆的屏障段加入冷的樹脂原料 ,會導致廢舊塑料顆粒機螺杆和機筒的磨損 ,而合理地設置機筒溫度可顯著降低螺杆和機筒的磨損情況 。例如 ,在加工PP材料的過程中 ,平穩的溫度曲線並不能使樹脂的黏度降到屏障區域所要求的黏度 ,而過高的黏度往往會引起較高的機筒壓力 ,從而加速螺杆和機筒的磨損 。