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塑料百科//第107讲--挤出波动的原因及改善方法
2023年6月2日 10点18分 新长城
在上一期中,我们介绍了喂料变化导致的波动。除此之外,喂料过多或融化不充分也会导致波动。当进料速度超过螺杆的熔融能力,在熔融部分会产生堵塞。
单螺杆的传统熔融模式是首先通过摩擦和传导热量,然后通过剪切与机筒接触的固体床,在机筒上形成熔融膜。当聚合物在机筒壁熔化时,它被前进的螺棱刮去,在螺棱的推进侧形成一个熔池。这种机制一直持续到熔化段结束。
熔融速率由机筒壁附近融膜中的剪切应力、机筒温度、聚合物的热和粘性以及螺杆设计来控制。一旦超过这些因素的限制,通道将完全充满固体。由于较高粘度固体堵塞通道导致压力增加,熔池被迫向下游流动。
在温和的情况下,增加的压力导致熔化速率增加和通道的堵塞,并重新形成新的熔化模式。然而,在大多数情况下,熔融模式在那一点被破坏,剩余的固体床被打破并被迫向下游流动。一旦熔化模式被打破,剩余的未熔化物很难熔化并导致较差的熔体质量。
不管是哪种情况,堵塞立即开始重新形成,引起另一次波动。由于屏障螺纹对固体和熔体的机械分离,屏障螺杆中的情况不太明显。
这种波动的特点是输出突然增加,电机负载几乎同时增加。频率非常快,机头压力和电机负载都有明显的峰值。在这两个特征上,它不同于喂料变化导致的波动。后者表现为输出突然减少,持续时间从几秒到几分钟不等。来自熔化受限波动的尖峰可以有一定的节律,但通常没有特定的模式或时间周期。
只有几种方法可以最小化或消除这种类型的波动。①.可以尝试增加更多的机筒热量来辅助熔化,或者降低螺杆转速来降低熔化要求。②.另外也可以更换一个新的螺杆,有更多的熔化能力或更少的进料能力。
下一期,将继续为大家介绍挤出工艺及原理。