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熔體泵在塑料擠出加工中的應(yīng)用普及

   熔體泵的增設(shè),把擠出螺桿產(chǎn)生的波動與機頭及下游設(shè)備隔離開來,從而大幅度減弱上游的波動,起到穩(wěn)壓作用。在理想狀態(tài)下熔體泵輸送物料過程中沒有物料滑動,即具有不變的輸送容積,所以不論熔體泵入口處的壓力如何變化,流量波動有多大,只要進(jìn)入熔體泵的物料能充滿齒槽,熔體泵就能以穩(wěn)定的壓力和流量向機頭輸送物料。

  (1)提高產(chǎn)品質(zhì)量在沒有熔體泵的擠出機中,嘗嘗由于螺桿輸送不穩(wěn)定,物料化不充分,在熔融段物料軟化點不穩(wěn)定或固體床破碎,電動機負(fù)荷脈動及喂料不均等導(dǎo)致擠出波動,從而影響到產(chǎn)品質(zhì)量,比如厚薄不均,精度低等。尤其是生產(chǎn)薄制品時更為明顯,如擠出PET薄片材時會產(chǎn)生10%的厚度差。所以有時為保證片材的均勻性,整個片材都要加厚,這樣做無疑是一種浪費。熔體泵的增設(shè),把擠出螺桿產(chǎn)生的波動與機頭及下游設(shè)備隔離開來,從而大幅度減弱上游的波動,起到穩(wěn)壓作用。在理想狀態(tài)下熔體泵輸送物料過程中沒有物料滑動,即具有不變的輸送容積,所以不論熔體泵入口處的壓力如何變化,流量波動有多大,只要進(jìn)入熔體泵的物料能充滿齒槽,熔體泵就能以穩(wěn)定的壓力和流量向機頭輸送物料。從而減少了機頭的輸出波動,其輸出波動僅為0.1%。如此一來,擠出產(chǎn)品的密實性和尺寸精度得到了保證,廢品率得意降低。例如,使用熔體泵后,產(chǎn)生的PET薄膜厚度誤差從3%降到0.5%。另外,擠出PE電纜護(hù)套時,由于擠出產(chǎn)品厚度精度的提高,其質(zhì)量誤差從13.5%降到2.7%。產(chǎn)品精度的提高除了可改善產(chǎn)品的質(zhì)量外,還可以減少材料的浪費,降低生產(chǎn)成本,從而獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

  (2)增加擠出產(chǎn)量一般當(dāng)擠出機內(nèi)的壓力增大時,逆流量和漏流量隨之增加,從而導(dǎo)致整個流率下降。同時螺桿推動物料前進(jìn)所消耗的功率增大,剪切力增大,物料溫度升高,較終導(dǎo)致物料降解,對熱敏性物料的加工十分不利。當(dāng)安裝熔體泵可起到增壓作用。由于熔體泵可以完成擠出機計量段的穩(wěn)壓,增壓功能,因此擠出機螺桿只需要完成連續(xù)輸送,熔融溫度降低,有效擠出量增加,功率耗能減少后,逆流量和漏流量也隨之減少,螺桿也可在低壓下進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn),較終結(jié)果是物料所受的剪切力減少,熔融溫度降低,有效擠出量增加,功率消耗減少,生產(chǎn)的產(chǎn)品范圍增大。例如一臺的擠出機安裝熔體泵后,產(chǎn)量從270kg/h增加到450kg/h。由于熔融溫度的降低,LLDPE的吹塑膜產(chǎn)量也得到提高,比如在原產(chǎn)量小于等于180kg/h的擠出機上安裝熔體泵后,其產(chǎn)量可達(dá)到310kg/h。

  另外由于熔體泵的具有計量,增壓功能,因而安裝上熔體泵的擠出機可縮短螺桿的計量段,增長混合段,加大螺槽深度。

  (3)熔融溫度降低熔體泵的增壓作用使得螺桿工作壓力下降,剪切應(yīng)力減低較終導(dǎo)致熔融溫度降低。在7.69MPa壓力下,大約可降6℃,這對于高粘度,熱敏性物料的成型加工是非常重要的。在LLDPE吹塑生產(chǎn)的能量效率也得以提高。在實際生產(chǎn)中,LLDPE吹膜生產(chǎn)所達(dá)到的能量效率在3~6kg/(kw.h)范圍內(nèi),而對于一臺安裝上熔體泵的擠出機,其能量效率就可達(dá)16kg(kw.h)。

高溫熔體泵

  廣泛的適用性擠出機與熔體泵組合所獲得的有良性能使得該設(shè)備具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,實際上這種設(shè)備可以對各種不同的塑料進(jìn)行加工,并生產(chǎn)出各類產(chǎn)品,特別是在加工難度大的材料和生產(chǎn)高精度產(chǎn)品時,更能發(fā)揮出自身的特長,比如由于熔體泵的穩(wěn)壓作用減少了擠出波動,因此這種組合設(shè)備特別適宜于生產(chǎn)高精度,薄型的超薄產(chǎn)品,如PET,PS,PP和PA等高定向薄膜,因為這些材料對壓力和流量的波動特別敏感,適用于共擠多層薄膜產(chǎn)品。這種產(chǎn)品每層薄膜都非常薄,為降低產(chǎn)品成本,層與層之間夾有回收料。所以它的加工難度較大,而熔體泵的增設(shè)則為共擠機頭提供了穩(wěn)定的流量,保證了各層組分比率的精度,特別市保證了夾層之間存在充足的防滲劑或膠黏劑。

  盡管熔體泵在塑料擠出加工中得到了廣泛應(yīng)用,但在加工含填充劑或特殊改性劑的塑料時仍受限制,它對各組分的分散度,與塑料的相容性和磨蝕性都有嚴(yán)格的要求。含有大顆粒,磨蝕性填充劑或增強劑的物料不能用裝有熔體泵的擠出機加工,因為內(nèi)含的填充劑顆粒易形成料栓。而料栓不僅不能通過熔體泵嚙合齒輪的齒間間隙,且還會堵塞于齒間,腐蝕齒輪,使熔體泵很快損壞。



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