双螺杆造粒机:核心定义与应用场景
双螺杆造粒机是一种通过双螺杆旋转运动实现物料填充、共混、改性、造粒的高效塑料加工设备,广泛应用于橡塑、工程树脂等领域。其主要功能包括将粉状或粒状物料混合均匀、熔融塑化,并通过模具挤出成颗粒状产品,适用于可降解母粒、聚酰胺缩聚、聚氨酯加聚反应的挤出,以及碳粉、磁粉造粒、电缆用绝缘料(如低烟无卤阻燃PVC电缆料)、硅烷交联料的制备。小型机型常用于科研机构的配方实验与教学演示。双螺杆造粒机的工作原理
物料通过加料口进入机器,在双螺杆的旋转作用下,被搓成团状并沿螺槽向前滚动。螺杆的剪切、压缩与搅拌作用使物料充分混炼和塑化,温度和压力逐步升高,终呈现粘流状态。随后,物料以稳定的压力和温度通过机头模具,挤出成所需形状(如条状、片状),再经冷却、切粒得到规则颗粒。整个过程实现了物料的物理形态转化(粉状→颗粒状)与性能优化(混合均匀、塑化充分)。
双螺杆造粒机的核心工艺:螺杆分段与元件设计
双螺杆的分段式设计是其实现高效混炼的关键,通常分为5个功能段:
- 输送段:采用深螺槽结构,主要作用是快速输送物料,防止溢料,为后续熔融提供稳定的物料供给;
- 熔融段:通过捏合块、反螺纹等元件,结合外部加热(电加热或油加热),使物料在200-300℃范围内充分熔融并均质化,确保物料完全转变为粘流状态;
- 混炼段:采用K系列剪切块(如K45/5/56),通过片状结构的高速剪切,细化物料组分尺寸,实现分布性混合(均匀分散添加剂)与分散性混合(打破团聚颗粒),混合均匀度可达98%以上;
- 排气段:设置真空排气口(极限真空度-0.1MPa),脱除物料中的水汽、低分子量物质(如挥发分),避免挤出产品出现气泡、黄变等缺陷;
- 均化(计量)段:通过逐渐缩小的螺纹元件增压,建立稳定的熔体压力,使模口处物料具有足够的致密度,同时进一步混合,确保挤出颗粒尺寸均匀(误差≤±0.3mm)。
螺杆螺纹元件的类型与作用:
- 输送元件:以“导程”区分(如56/56,前为导程,后为长度),大导程(螺距1.5D-2D)用于提高输送量(适合高产量场景),小导程(螺距0.4D左右)用于提高混炼效果(适合高精度混合);
- 混炼元件:如“K系列剪切块”,通过“角度”(30°-90°)、“宽度”(7mm-19mm)调整剪切强度——角度越大、宽度越小,剪切力越强(适合分散混合,如炭黑分散),反向螺纹可延长物料停留时间,增强混炼效果;
- 排气元件:采用浅槽或大螺距设计,增大物料与空气的接触面积,提升排气效率。
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