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聚合物在單螺桿擠出機(jī)中的擠出過(guò)程可以用螺桿各段的基本職能以及聚合物在擠出機(jī)中的物態(tài)變化描述,如圖4—2所示。
加料段:加料段包括加料區(qū)、固體輸送區(qū)和遲滯區(qū),其基本職能是對(duì)聚合物進(jìn)行輸送和壓實(shí)。物料從料斗進(jìn)人擠出系統(tǒng)后,便充填在機(jī)簡(jiǎn)和螺桿之間的空隙中。由于螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),使機(jī)簡(jiǎn)與螺桿之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而在物料與機(jī)筒之間以及物料與螺桿表面之間產(chǎn)生了摩德力,固態(tài)物料在上述摩擦力的綜合作用下向前輸送。由于庫(kù)掠熱及機(jī)筒外部加熱,物料在加料段末端開(kāi)始熔觸,從而出現(xiàn)過(guò)渡區(qū),稱(chēng)之為遲滯區(qū)。此時(shí),物科基本上處于固體狀態(tài)。
熔融段:熔融段的職能是對(duì)物料熔磁、塑化及進(jìn)一步壓實(shí),并將物料中的空氣壓回加料段的 進(jìn)料口排出。一方面,由于該段螺桿螺槽的逐漸變淺以及過(guò)濾網(wǎng)、分流板和機(jī)頭造成的阻力,物料逐漸形成高壓而被進(jìn)一步壓實(shí)。另一方面,進(jìn)入熔融段后,由于摩擦熱和機(jī)筒外部加熱,物料溫度不斷升高而呈熟流態(tài),井在機(jī)筒內(nèi)表面形成熔膜。與此同時(shí),旋轉(zhuǎn)的螺棱不斷將熔膜刮落而在螺槽中形成一個(gè)熔池。此時(shí),物料處于固液共存的狀態(tài)。
熔體輸送段:熔體輸送段的職能是對(duì)物料進(jìn)行進(jìn)一步的混合塑化,并達(dá)到一定溫度,以一定壓力定量從機(jī)頭擠出。該段的物料全部處于熔融狀態(tài)。
通常,最廣泛的擠出理論是建立在上述三個(gè)功能段,即加料段的固體輸送理論、熔融段(壓縮段)的熔融理論和熔體輸送段(計(jì)量段)的熔體輸送理論。