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以塑料挤出为例,简述物料在普通单螺杆挤出机中的挤出过程。固体物料从料斗加入,在旋转着的螺杆的作用下、通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用,向前输送和压实。在开始的阶段物料呈固态向前输送,由于机筒外有加热圈,热通过机简传导给物料;与此同时,物料在前进运动中,生成摩擦热,使物料沿料筒向前的温度逐渐升高,致使高分子物料从颗粒或粉状的固体转变成熔融的流体状态,熔融的物料被连续不断地输送到螺杆前方,通过过滤网、分流板而进入机头成型,从而使高聚物熔体具有一定形状;再通过定型、冷却、牵引等辅机作用,就成为一定形状的塑料制品。

在这个过程中,挤出机挤压系统的主要作用是

连续、稳定地输送物料;

将固体物料塑化成熔融物料;

使物料在温度和组分上均匀一致。

从物料通过螺杆的挤出过程来分析,由于螺杆旋转,使得物料与螺杆、机筒表而的相对运动而形成的摩擦作用,强行将物料向前输送;又由于实际挤出机螺杆结构尺寸的特点(螺槽体积从加料斗处的较大体积逐渐变小,到机筒出口处,螺槽体积最小),使物料从一个大容积的空间强行走向小容积的空间;再由于在螺杆前端安装有过滤网和分流板等阻力元件,以上三种因素,造成了沿螺杆长度方向上物料的压力上升。这种压力的增加,对固体物料来说,可以使从加料斗加入的松散物料逐渐压实,致使粘附于固体表面的气体沿料斗排出。固体料压实后,能改善机筒给予物料的热量在物料内部的热传导.也有利于加速固体物料的熔融。当物料从螺杆进入口模成型时,由于物料本身的压力存在,使挤出的制品密实,并对

制品的表而形状和光洁度均有益处。当物料沿螺杆前进时,由于机筒的加热,压实后的固体吸收外界的热量,在前进时,物料与机筒、螺杆表面的摩擦产生摩擦热,使靠近机筒的一层物料首先熔融,以后,熔体与机筒表面及熔体层之间的剪切摩擦作用,亦能转化为热量,使机筒内的物料进一步熔融,在到达口模之前的一段路程中,物料已全部完成了由固体状态(玻璃态或高弹态)向粘流状态的熔体转变,具备了成型前物理状态的要求。当熔融的物料继续沿螺杆前进时,熔融流体不仅具有顺着螺槽方向的正流流速,而且在垂直于螺槽的方向上有横流流动,因而形成了螺槽内环流和转角处的涡流,促使物料在熔融后得到充分的搅拌和混合。

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