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塑料造粒机避免料斗内原料的架桥现象

  强制喂料广泛用于塑料造粒机挤出粉或大塑料造粒机。搅拌压料螺杆由电机驱动旋转。螺杆上端有弹簧,对螺杆施加一定的压力,保证螺杆转动时原料被压入料筒。当料筒中的物料充满时,螺杆被压制原料的背压提升,料筒进料停止。当料筒中没有材料时,螺杆通过弹簧压力压下螺杆,并继续旋转以给料筒供料。这种螺旋给料的特点是保证桶内不间断给料,避免料斗内原料的架桥现象,保证塑料造粒机。

  (1)熔体在塑料造粒机螺旋槽中的流动模式
 
  材料进入塑料造粒机熔体输送区(均化段),并已塑化和熔化。物质的运动可以看作粘性流体的流动。该区域的熔体流动通常可视为由以下四种类型的流动组成:
 
  (a)熔体在塑料造粒机螺旋槽中的流速(b)四股熔体流
 
  (1)顺流(也称顺流或曳流,Qd)是沿螺旋槽平行于螺旋边缘向机头方向流动,其流量用Qd表示,如图4-10(b)所示。这种流动是由正向流动的速度引起的。
 
  ②逆流(也称压力流、逆流或逆流,Qp)是与Qd相反的流,其流量用Qp表示,如图4-10(b)所示。这种流动是由来自模具、分流板和过滤网的熔体背压(即模具压力)引起的。
 
  ③漏流(Ql)是螺杆与机筒间隙中的一种流动,其流动方向取决于压力剖面曲线中压力峰值的位置,用Ql表示。对于普通塑料造粒机,泄漏流向指向料斗,如图4-10(b)所示。这种流动也是由来自模具、分流板和过滤网的熔体背压(即模具压力)引起的。
塑料造粒机
  (4)横流(又称循环流)是垂直于螺旋肋的流动,其流量用Qt表示,如图4-10(b)所示。这种流动是由横流速度引起的。当水流到达螺旋肋的侧面并被挡回时,沿着螺旋肋的侧面向上流动并被料筒阻挡,然后以与错流速度相反的方向流动,从而形成环流,其流动状态如图4-11所示。横流对熔体混合、换热和均化影响很大,消耗一定的能量,但对熔体总输送速率影响不大。因此,通常只考虑其对产品质量的影响,而忽略其对产量的影响。
 
  (2)熔体转移速率
 
  在普通塑料造粒机均化段沿螺旋槽向前流动的熔体量是上述四种流动的组合,熔体输送速率Qm可由下式计算:QM = qd-qp-QL
 
  (3)影响熔体输送的主要因素
 
  ①随着塑料造粒机螺杆结构参数的增加,槽深H3、正流量Qd增加,但反流量Qp会相应增加到三次幂。因此,螺旋槽的深度H3不是尽可能深,它也与机头压力有关。当模具压力较低时,具有H3深度的螺杆具有较大的熔体输送速率Qm,而当模具压力较高时,具有较小H3深度的螺杆具有较大的熔体输送速率Qm。
 
  ②熔体粘度增加,熔体转移速率Qm增加。
 
  ③螺杆速度熔体输送速率Qm随着螺杆速度的增加而增加。
 
  ④当模具压力增加时,熔体输送速率Qm降低。当模具压力达到最大值时,熔体输送速率QM = 0,即封闭挤出。当模具压力p=0时,熔体输送速率Qm达到最大,即自由挤出。
 
  (4)封闭挤压和自由挤压
 
  (1)闭合挤压现象产生的原因闭合挤压是指挤压过程中模具不出料的现象。主要原因是:
 
  A.料筒和螺杆的温度控制不合理。材料粘附在螺杆上(但材料没有熔化)。此时物料与螺杆之间的摩擦系数达到最大值,而筒体内壁的物料已经熔化,物料与筒体内壁的摩擦系数达到最小值,大大降低了物料在螺旋槽内的轴向移动速度,导致物料随筒体滑移而不出料的现象。
 
  B.分流板和滤网的堵塞使物料运动阻力过大,螺旋槽内物料的轴向运动速度大大降低,没有出料现象。因此,不仅要合理控制塑料造粒机的温度,还必须定期清洗和更换分流板和滤网。
 
  ②封闭挤压的危害。生产中绝对不允许封闭挤压。容易造成物料过热分解,或者由于物料运动阻力过大导致机筒内压过高,导致机头与机筒连接螺栓断裂,造成设备甚至人身安全事故。
 
  ③自由挤压的原因,由于塑料造粒机没有与机头连接,物料的运动阻力大大降低。在实际生产中,这种情况主要用于清洗气缸或更换原材料。
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