同向雙螺桿擠出機(jī)的混煉效果,捏合塊配置是真正的核心

很多做色母粒生產(chǎn)的廠子,平時(shí)運(yùn)行生產(chǎn)線的時(shí)候,經(jīng)常碰到擠出料條斷條、成品顆粒帶色點(diǎn),還有不同批次色差波動(dòng)大的情況,一般來說這些問題的根源都不在螺桿的輸送段,基本都集中在捏合塊區(qū)域的混煉效果上,不少現(xiàn)場技術(shù)人員都誤以為只要把轉(zhuǎn)速提上去就能改善分散狀態(tài),卻沒注意到捏合塊的排列、角度還有厚度,都會(huì)直接影響熔體受到的剪切和分布狀態(tài),我們這里就從捏合塊的核心作用說起,結(jié)合色母粒生產(chǎn)的實(shí)際需求,分析怎么優(yōu)化這部分的配置,來提升設(shè)備的穩(wěn)產(chǎn)能力。

捏合塊如何決定同向雙螺桿的混煉均勻性

同向雙螺桿擠出機(jī)對物料做的分散和分布混合,主要靠的就是捏合塊區(qū),捏合塊的交錯(cuò)角,決定了熔體在螺槽之間的流向還有剪切強(qiáng)度,通常情況下,交錯(cuò)角為90度的時(shí)候,物料會(huì)受到很強(qiáng)的拉伸和剪切作用,適合硬質(zhì)顏料或者高填充比例的破碎分散;要是交錯(cuò)角是30度或者45度的話,剪切力度會(huì)弱一些,但軸向輸送的能力更強(qiáng),更適配對熱敏感的有機(jī)顏料,或是需要均勻分布的工況。很多色母粒生產(chǎn)商平時(shí)習(xí)慣用一套固定的標(biāo)準(zhǔn)捏合塊配置,可一旦更換載體樹脂,或是顏料粒徑出現(xiàn)變化,原來的排列往往沒法提供足夠的剪切力,顏料團(tuán)聚體就沒辦法有效打開,最后在制品里形成色點(diǎn)或者色條,理解捏合塊角度和物料特性的對應(yīng)關(guān)系,是提升擠出穩(wěn)定性的第一步。

色母粒生產(chǎn)擠出不穩(wěn)定?同向雙螺桿捏合塊配置很關(guān)鍵-1

捏合塊厚度與數(shù)量:影響峰值的兩個(gè)隱藏因素

除了交錯(cuò)角之外,捏合塊的厚度大家也不能忽視,單塊厚度大于6mm的較厚捏合塊,熔體在通過的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生更集中的受壓區(qū)域,峰值剪切力更高,但混合的均勻性可能會(huì)有所下降,反過來,厚度在3-5mm的較薄捏合塊,能給物料提供更頻繁的分散過程,對均勻分散更有利,但要是峰值剪切力不足的話,可能沒辦法有效破碎大顆粒的團(tuán)聚體。一般做色母粒生產(chǎn)的話,我們會(huì)建議在捏合塊組的前端用較厚的捏合塊,先提供足夠的剪切力把團(tuán)聚體打開,后端再慢慢過渡到較薄的捏合塊,來提升整體的均勻性,這種階梯式的配置,和單一規(guī)格的配置比起來,能同時(shí)兼顧分散質(zhì)量和產(chǎn)品一致性,也能減少批次之間的波動(dòng)。

色母粒生產(chǎn)擠出不穩(wěn)定?同向雙螺桿捏合塊配置很關(guān)鍵-2

避免通用配置,按物料特性定制更穩(wěn)妥

很多同向雙螺桿擠出機(jī)出廠的時(shí)候,都會(huì)配一套通用的捏合塊組合,可放到實(shí)際生產(chǎn)里,不同物料體系需要的剪切強(qiáng)度差異其實(shí)很大,舉個(gè)例子,生產(chǎn)碳黑色母粒的時(shí)候,就需要較強(qiáng)的剪切和更多的分布混合,而生產(chǎn)鈦白粉母粒的時(shí)候,反而要重點(diǎn)避免過高的剪切導(dǎo)致樹脂降解。所以實(shí)際生產(chǎn)里碰到色差或者分散不良的情況,沒必要盲目把整套螺桿都換掉,可以優(yōu)先調(diào)整捏合塊的排列順序,或是角度組合,利拿實(shí)業(yè)在過往的實(shí)際落地案例里,針對不同的色母粒配方,通常會(huì)根據(jù)顏料結(jié)構(gòu)、添加比例和載體熔指,來設(shè)計(jì)適配的定制化捏合塊配置,讓設(shè)備的混煉特性和工藝需求能更好的匹配上。

小結(jié):設(shè)備選型時(shí)需將捏合塊納入考量

有采購?fù)螂p螺桿擠出機(jī)計(jì)劃的企業(yè),在評(píng)估設(shè)備參數(shù)的時(shí)候,除了關(guān)注產(chǎn)量和電機(jī)功率之外,還應(yīng)該深入了解捏合塊的配置范圍,還有可調(diào)整的空間,采用了可靈活更換捏合塊設(shè)計(jì)的機(jī)型,能更好的應(yīng)對后續(xù)產(chǎn)品升級(jí),或是配方調(diào)整帶來的各類變化,也能降低后期改造的難度和相關(guān)成本。要是你需要結(jié)合自身的具體膠種配方、產(chǎn)能要求還有生產(chǎn)工況來評(píng)估方案,也可以直接和利拿實(shí)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)做進(jìn)一步的溝通。

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