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三螺杆的特性、优点和发展

发布日期:2013-07-11


 
关于三螺杆挤出机的特性、优点及发展
 
 
北京中兴新创塑料机械制造有限公司
许维中
一、三螺杆挤出机的结构特点:
1.三根螺杆呈等边三角形排列,同向旋转,相当于三对双螺杆。一对螺杆有一个啮合点,而三根螺杆却有三个啮合点,因此剪切功能更强。
2.三根螺杆任意截面所形成的中心密闭区,其中心区面积的大小随螺杆每转动一周,大小变化三次。变大时,将物料吸入;变小时,将物料挤出,其原理相当于一台三螺杆熔体泵。物料加入机内后,初始主要靠剪切,而当物料塑化后,则主要在中心区流动,剪切相对消失,中心区成为密炼区。中心区面积大小变化之比称为压缩比,以3-Φ60机为例,压缩比为46,因此三螺杆挤出机具有3倍大的密炼功能,故称为密炼式三螺杆挤出机(像和面一样,揣揉的次数越多,面越筋道)。
 
二、三螺杆挤出机的优点:
1.塑化充分,分散均匀。
这是由其结构原理决定的。在物料加进机内后,仅在6D长度内由于强烈剪切已被塑化,而后主要在三根螺杆所形成的中心区进行密炼。以3-Φ60机为例,以长径比为32,螺杆转速为500转/分钟时,则物料在中心区被反复强力揣揉次数为(32-6)×500×3=39000/分钟。试想什么样的物料能不被充分塑化均匀分散呢?!
2.产量高。
以生产碳黑母粒为例,不经高搅,3-Φ60机可一次性生产出50%浓度的炭黑母粒,产量是180公斤/小时,而2-Φ60(同型号的双螺杆机)不借助高搅密炼或重复加工仅能生产35%浓度的炭黑母粒,80公斤/小时。
3.节电。
3-Φ60机为例,55kw主电机,500/分钟,生产50%浓度炭黑母粒,180kg/hr,主电机电流90安培,比功率仅0.2-0.25kw/kg,一年节约的电费相当可观。
4.产品质量高。
1:双螺杆挤出机生产50%浓度碳黑母粒,必须经过密炼,且生产出来的母粒用牙一咬就碎。而三螺杆挤出机,不用密炼机,物料可直接进入三螺杆挤出机生产出50%浓度的碳黑母粒,用牙咬母粒会瘪、有裂痕而不碎,说明生产的母粒韧性好。为什么呢?因为其塑化充分,组份分散均匀,用来吹0.005mm的膜,检测结果非常均匀。如果借助高搅,三螺杆挤出机可以生产浓度更高的碳黑母粒,且粒子韧性较好。
2:用双螺杆机生产的85%碳酸钙填充PEPP母粒,用手指一掐就碎了,而用三螺杆机生产的同样配比的母粒用手指掐不动,用离心脱水机脱水干燥也打不碎。
3:生产PP阻燃电缆料,经密炼后,用长径比362-Φ65双螺杆挤出机做出的料,强度为13Mpa,延伸率为185%。而用3-Φ60三螺杆机,不经密炼,该机做出的料强度为14Mpa,延伸率为237%。另外,用三螺杆机可加工铝粉或三氧化二锑的填充量达70%的母粒,而双螺杆机却不能。
5.具有分子接枝功能,可直接用于生产PP发泡珠粒
大家都知道PP发泡必须用高熔体强度聚丙烯(HMS-PP),这需要对普通PP进行分子接枝,其价格要比普通PP贵很多。分子有了枝叉,具有足够的熔体强度和延展性才能适用于PP发泡。而我们多年前就已经做到了仅用普通的PP,无论是均聚还是共聚PP,用三螺杆机挤出后都可以直接用于生产很好的EPP珠粒,发泡倍率达到70倍。这是因为普通PP在三螺杆机内流动过程中已被分子接枝了,变成了高熔体强度的聚丙烯了。用普通PP做出闭孔率很高的EPP珠粒是我们的独创,其经济价值相当可观。
6.结构紧凑,节省场地。
所有配置都机架上,没有外置占地面的东西。
7.机器安全可靠,易操作。
双螺杆机一般齿轮箱等质保期为一年,三螺杆挤出机齿轮箱质保期三年。
 
三、为什么三螺杆具有那么多优点,其发展却不如双螺杆机呢?
1.价格相对要高。
三螺杆机的机筒和螺纹元件都比双螺杆机的加工难度高,成本高。
2.客户缺乏了解,有待于进一步推广。
双螺杆机大家都已经很熟悉了,许多产品基本上可以满足要求,产品质量要求高的,一般通过加大长径比或双阶或用密炼机配合来解决。一些客户还对三螺杆缺乏了解,不敢冒险。其实双螺杆机加大长径比和用密炼机配套使用,其机组价格要比三螺杆机还高。
3.认识上有误区
有些厂家用废料、回收料做产品用三螺杆机,然后做试验吹膜试验,觉得其分散效果和双螺杆回收料区别不大。要知道,三螺杆分散效果再好也不可能把原料中的杂质分散掉,但其强度和韧性却高了许多,并且节省许多电费。
4.三螺杆机逐步被客户接受
三螺杆机也曾引起客户的质疑、埋怨,我们及时与客户沟通弥补还是造成了不良影响。三螺杆挤出机问世以来不断的完善,日趋成熟。我们严格控制内部加工和外协的部件质量,积累了匹配定制经验。三螺杆机逐渐被国内外一些客户接受,我们的客户中不乏国内外的上市公司。出于市场竞争的原因,有些采用三螺杆机受益的厂家对外保密,怕别人知道,甚至将设备铭牌取掉,且谢绝参观。
四、三螺杆机的发展前景
双螺杆挤出机已有几十年的发展历史,有上万台机器分布在全国各地,为业内人士所熟知。然而三螺杆挤出机问世才十年,虽有波折,但其优点是非常突出的,尤其是分散性能好,节能明显。随着时间的推移,人们对其会有更深的了解——本质上它是可以代替双螺杆机的。
目前我公司已经把三螺杆系列化了,有3ME-303ME-353ME-503ME-603ME-65机型已被投入市场,3ME-1003ME-1203ME-150已完成设计。
欢迎大家咨询、指导,考察、定货。如果您想生产高端塑胶产品,请选用密炼式三螺杆挤出机。欢迎您先试机,后购买。如果我们的制作达不到承诺的效果,愿意赔偿一切损失。

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