双螺杆螺纹元件的功能和作用

一、螺杆的分段及其功能

1.1. 双螺杆的分段：

一般分：输送段、熔融段、混炼段、排气段、均化段5个段：

1、输送段，输送物料，防止溢料；

2、熔融段，此段通过热传递和摩擦剪切，使物料充分熔融和初步均化；

3、混炼段，使物料组分尺寸进一步细化与均匀，形成理想的结构，兼顾分布性与分散性混合功能；

4、排气段，排出水汽、低分子量物质等杂质。

5、均化（计量）段，输送和增压，建立一定压力，使模口处物料有一定的致密度，同时进一步混合，最终达到顺利挤出造粒的目的。

1.2. 分布（分配）与分散混合之区别

两者主要的区别是分布通过应变实现、而分散是通过应力实现。

1、分布混合，使熔体分割与重组，使各组分空间分布均匀，主要通过分离，拉伸（压缩与膨胀交替产生）、扭曲、流体活动重新取向等应力作用下置换流动而实现。

2、分散混合，使组分破碎成微粒或使不相容的两组分分散相尺寸达至要求范围，主靠剪切压力和接伸应力实现。

1.3. 螺纹式输送元件

1、表示法：如“56/56”输送块，前一个”56”指导程为56mm,后一个”56”指长度为56mm；

2、大导程，指螺距为1.5D~2D；

3、小导程，指螺距为0.4D左右；

4、其使用规律：随着导程增加，螺杆挤出量增加，物料停留时间减少，混合效果降低；

5、选用大导程螺纹的场合，以输送为主的场合，利于提高产量；热敏性聚合物，缩短停留时间，减少降解；排气处选用（也有选用浅槽），增大表面积，利于排气，挥发等；

6、选用中导程螺纹场合，以混合为主的场合，具不同的工作段逐渐缩小的组合，用于输送和增压；

7、选取用小导程螺纹的场合，为一般是组合上逐渐减小，用于输送段和均化计量段，起到增压，提高熔融；提高混合物化程度及挤出稳定。

二、混炼元件

主要有两大类，“K”系列（捏合）与“M”系列（齿状）

2.1. “K”系列

表示法：如K45°/5/56（KB45/5/56），属于剪切块，带“K”指片状剪切块，“45°”指片拼成的角度，“5”指共有5片，”56”指长度为56MM ，螺棱宽度为56/5=11.2mm ），

其参数：

方向，分正向和反向。反向（左旋），对物料的输送有阻碍作用，起到延长时间，提高填充增大压力，大大提高混炼效果的作用。

角度，一般有“30°、45 °、60 °、90 °”之分，其作用与效果:

正向时，增大交错角，将降低输送能力，延长停留时间，提高混炼效果，但越易漏流。对于分布混合与分散混合而言，分布混合随着角度大而更加有效，分散混合在角度45°。时好，其次是30°。，最差是60°。

反向时，增大角度，将减少聚合物之有效限制，但越易漏流。

螺棱宽度，一般有7mm、11mm、11.2mm、14mm、19mm等等，这是衡量剪切大小和混合大小的一个最重要参数之一，宽度越大剪切越大混合越小；宽度越小剪切越小混合越大。对于分布混合与分散混合而言，分布混合，随宽度增大而有效性减少，分散混合随宽度增而有效性增大；宽度越小，物料轴向有效流量和径向有效流量之比随之增大。

头数，一般分单头、双头、三头。

其作用效果：

正向时，头数越少，挤出输送能力越大，扭矩越大，混合特性也越优，但剪切作用越少。

反向时，头数越少，挤出输送能力越小，混合特性越优。

二头螺纹可主来挤塑，受热均匀且又是短，自洁性能好（常用的）。

三头螺纹，能灵活选择物料在机角的压力和温度分布，加纤稳定，排气表面更新效果好，但产量低。

2.2.  “M”系列

齿形状混炼元件，主要起到搅乱料流，能使物料加速均化。齿越多混合越强但使用时注意，高剪切的破坏性。主要有ZME、TME、SME这3种。

TME通俗讲齿径盘元件，是最早的齿形状混炼元件，没有正反输送能力，但通过齿形的正、反、直不同角度，可以设计出材料不同的混炼模式，老外的书籍上讲，TME元件为不同物料提供了最多的比表面积，TME元件横向混合能力非常优秀，这点与ZME元件一样，但缺点是没有自清洁功能；

ZME元件是TME元件的升级，具有一定的反向输送能力，但非常弱，功能基本与TME元件一致，但具有自清洁功能，缺点是安装比较麻烦。

SME元件其实就是普通的输送元件在螺棱上开了漏料的槽，有正向的输送能力，优点是具有轴向的分布混合能力。

通常热塑性硫化橡胶、阻燃热塑性弹性体对螺杆组合的要求非常高，对于热塑性硫化橡胶TPV螺杆组合，要求EPDM在硫化的时候，螺杆元件对齐分散、分布，如果螺杆元件设置不合理，则会导致TPV表面粗糙甚至有颗粒。而阻燃热塑性弹性体因为需要添加大量的阻燃剂，尤其是目数非常大的阻燃剂，是非常难分散的，如果剪切过强，则导致阻燃剂分解，所以需要足够的经验，让螺杆组合能匹配相应的阻燃配方。美特高分子具有TPV行业19年经验、无卤阻燃TPE/TPV行业14年经验，对不同物料、不同配方能最优化螺杆组合，做出理想的TPV/TPE材料。