擠出
[拼音]:jichu
[外文]:extrusion
在塑料加工中又稱擠出成型或擠塑,在橡膠加工中又稱壓出。是指物料通過擠出機(jī)料筒和螺桿間的作用,邊受熱塑化,邊被螺桿向前推送,連續(xù)通過機(jī)頭而制成各種截面制品或半制品的一種加工方法。
在化學(xué)纖維工業(yè)中也有用擠出機(jī)向噴絲頭供料,以進(jìn)行熔體紡絲。擠出應(yīng)用于熱塑性塑料和橡膠的加工,可進(jìn)行配料、造粒、膠料過濾等,可連續(xù)化生產(chǎn),制造各種連續(xù)制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、電線電纜包覆、橡膠輪胎胎面條、內(nèi)胎胎筒、密封條等,其生產(chǎn)效率高。在合成樹脂生產(chǎn)中,擠出機(jī)可作為反應(yīng)器,連續(xù)完成聚合和成型加工。
擠出設(shè)備
主體是擠出機(jī)和機(jī)頭,此外還有供料、定型、冷卻、牽引、切割和卷取等輔助設(shè)備(見彩圖)。在橡膠加工時(shí)還包括硫化裝置等。在實(shí)際生產(chǎn)中主體和輔助設(shè)備往往連成一個(gè)機(jī)組使用(圖1)。
擠出機(jī)
按螺桿數(shù)量分單螺桿擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)。
(1)單螺桿擠出機(jī)是在加熱料筒中裝一根轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿,料筒外部分區(qū)設(shè)有加熱和冷卻裝置,一端有徑向加料口,另一端軸向與機(jī)頭相連。螺桿是擠出機(jī)的關(guān)鍵部件。單螺桿擠出機(jī)主要技術(shù)參數(shù)是螺桿直徑、長徑比(螺桿長度與直徑之比)、螺桿轉(zhuǎn)速范圍、驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率、料筒加熱功率和機(jī)器生產(chǎn)能力。螺桿直徑?jīng)Q定擠出機(jī)的生產(chǎn)能力和制品容許最大截面。不同物料要求不同幾何形狀的螺桿和長徑比?,F(xiàn)代塑料擠出機(jī)廣泛采用組合型螺桿、分配混合型螺桿,以及在螺桿上加屏障物或銷釘?shù)?,以改善塑化,提高生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)雙螺桿擠出機(jī)有兩根螺桿在∞字形加熱料筒中轉(zhuǎn)動(dòng)。螺桿可分為嚙合和非嚙合型;組合和非組合式;同向旋轉(zhuǎn)和異向旋轉(zhuǎn)的。以同向嚙合型和異向嚙合型用得較多。前者用于塑料共混、填充和增強(qiáng),生產(chǎn)各種配合料;后者用于加工硬聚氯乙烯制品。
機(jī)頭和口模
擠出機(jī)中使擠出物形成規(guī)定橫截面形狀的部件稱口模,料筒與口模之間的過渡部分稱機(jī)頭,如果口模與機(jī)頭是一個(gè)整體,一般就統(tǒng)稱為機(jī)頭,也可稱為口模。在機(jī)頭內(nèi)裝有多孔板和濾網(wǎng),其作用是過濾熔融料和增加料流阻力,借以濾去機(jī)械雜質(zhì)和提高塑煉效果。而口模內(nèi)流道形的作用是:
(1)過濾后的柱狀熔體通過口模分配腔轉(zhuǎn)變成與產(chǎn)品相似的截面;
(2)逐漸縮小的流道橫截面,使熔體密實(shí);
(3)熔體以均勻的流速進(jìn)入模唇,便形成與產(chǎn)品相適應(yīng)的截面形狀,口模平直部分應(yīng)有足夠的長度,以克服熔體的“記憶效應(yīng)”。常用的機(jī)頭有:擠管用口模(圖2a)、吹膜用口模(圖2b)和擠片材用口模(圖2c)。
擠出工藝
一般根據(jù)所加工聚合物的類型和制品或半成品的形狀,選定擠出機(jī)、機(jī)頭和口模,以及定型和牽引等相應(yīng)的輔助裝置,然后確定擠出工藝條件如螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)頭壓力、物料溫度,以及定型溫度、牽引速度等。在擠出過程中,物料一般都要經(jīng)過塑煉,但定型方法則有所不同。例如,擠出的塑料常需冷卻定型,使其固化,而擠出橡膠的半成品,則尚需進(jìn)一步硫化。采用不同的擠出設(shè)備和工藝,可得到不同的制品。
粒料
聚合物與各種添加劑混合后,送入擠出機(jī)中熔化,并進(jìn)一步混合均勻。通過多孔口模,形成多根條料,再切斷成粒料。切斷有熱切粒和冷切粒之分。前者條料離口模后,一邊用空氣或水冷卻,一邊立即用旋轉(zhuǎn)刀切斷。后者是將條料全部冷卻后,再送入切粒機(jī)切粒。
管材
物料通過由口模和芯模所組成的環(huán)型空隙,形成管狀物,再通過定型和冷卻,得到表面光潔、尺寸及幾何形狀準(zhǔn)確的管材。常用定型方法是采用外徑定型,即經(jīng)擠出的管狀物通過一個(gè)內(nèi)徑與產(chǎn)品外徑相同的定型套筒,利用壓差使管狀物緊貼定型套內(nèi)壁,從而可得到外徑準(zhǔn)確的管材。為了造成壓差,可向管內(nèi)通入壓縮空氣,也可在管外造成負(fù)壓。
片材和薄膜
凡厚度在0.25mm以上,長度比寬度大很多的扁平制品稱片材;厚度小于0.25mm者稱薄膜。如將扁平口模出來的膜狀物,通過一表面十分光潔的冷卻轉(zhuǎn)鼓冷卻定型,即可制得平膜,此法也稱擠出流延法。這是制造聚丙烯薄膜常用方法。如果將所得平膜送入拉幅機(jī),在縱向及橫向同時(shí)拉伸 4~10倍(也可先縱向拉伸,再橫向拉伸),則可制得雙軸定向薄膜。由于拉伸時(shí),大分子取向,因此薄膜強(qiáng)度很高,但透水、透氣性有所降低。常用于制造聚丙烯和聚酯薄膜。如物料內(nèi)加發(fā)泡劑,并采用特殊螺桿和口模,也可制得低發(fā)泡沫塑料板材。
包覆線
當(dāng)金屬裸線通過一個(gè) T形口模時(shí),熔融塑料即圍繞裸線而形成包覆層(圖3),包覆線被冷卻卷繞后,即得各種電線電纜制品。
吹塑薄膜
大多數(shù)薄膜用吹脹法制取。該法系將口模出來之管狀物,用壓縮空氣吹脹,形成的膜泡被風(fēng)環(huán)吹出的空氣冷卻,然后通過導(dǎo)輥(或夾板)引出,再卷繞成卷,即可制得吹塑薄膜。大量包裝袋、農(nóng)用薄膜均用此法制造成圓筒膜,再進(jìn)一步焊接和裁切而制成。
復(fù)合制品
采用幾臺(tái)擠出機(jī),同時(shí)供應(yīng)幾種塑料,再通過共用機(jī)頭擠出,形成一個(gè)整體的復(fù)合制品。例如用A、B、C三種塑料共擠出(圖4),可生產(chǎn)各種復(fù)合薄膜、復(fù)合片材、板材、型材和管材。
膠料過濾
在制造薄壁橡膠制品時(shí),為了防止制品發(fā)生漏氣、漏水,膠料不能含有雜質(zhì),一般在加入硫化劑前用擠出機(jī)過濾膠料,即在機(jī)頭處放置一層或多層濾網(wǎng),以濾去塑化物料中雜質(zhì)。
輪胎胎面和內(nèi)胎制造
胎面分整體擠出和分層擠出。整體擠出可用一臺(tái)擠出機(jī)將一種膠料經(jīng)扁平口模擠出;也可用兩種膠料(胎冠料和胎側(cè)料)兩臺(tái)擠出機(jī)共擠出,在共擠出機(jī)頭內(nèi)結(jié)合成一個(gè)整體胎面。分層擠出則用兩臺(tái)擠出機(jī)分別將兩種膠料擠成胎冠和胎側(cè),再在運(yùn)輸帶上進(jìn)行熱貼合,并經(jīng)多圓盤活絡(luò)輥壓為整體。內(nèi)胎擠出和管子擠出相似,胎筒擠成后,經(jīng)切斷,再接頭成型。
熔體紡絲
一些粘度大的樹脂在熔體紡絲時(shí),常用擠出機(jī)來熔融物料。熔好的物料直接經(jīng)過過濾器進(jìn)入噴絲頭,或用噴絲泵打入噴絲頭。
參考文章
- 擠出的熔巖Squeeze-up地球科學(xué)
- 外商直接投資(FDI)的擠入(擠出)效應(yīng)經(jīng)濟(jì)百科
- 什么是擠出效應(yīng)經(jīng)濟(jì)百科
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