擠出機(jī)溫度控制水冷和風(fēng)冷的區(qū)別(一)
由擠出環(huán)節(jié)知,溫度是擠出環(huán)節(jié)得以進(jìn)行的關(guān)鍵因素之一,擠出機(jī)的加熱冷卻系統(tǒng)便是為確保這一必備條件而存在的。塑料在擠出過程當(dāng)中獲取的熱量渠道有兩點(diǎn),一是料筒外部加熱器供給的熱量,另一個(gè)就是塑料與料筒內(nèi)壁、塑料與螺桿及其塑料之間相對運(yùn)動(dòng)所形成的摩擦剪切熱。前一部分熱量由加熱器的電能轉(zhuǎn)化而來的,后一部分熱量由電動(dòng)機(jī)傳輸給螺桿的機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來的。兩部分熱量占比的大小與螺桿、料筒的結(jié)構(gòu)形式、工藝條件、物料的性質(zhì)等相關(guān),也和擠出環(huán)節(jié)的階段(如啟動(dòng)階段,穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段)相關(guān)。
此外,兩部分熱量所占的比例在擠出環(huán)節(jié)的不同區(qū)段也是不一樣的:在加料段,由于螺槽較深,物料尚未壓實(shí),摩擦熱是比較少的,熱量多來自加熱器;但是在均化段,物料已熔融,溫度較高,螺槽較淺,摩擦剪切產(chǎn)生的熱量比較多,有時(shí)候不但不用加熱器供熱,還需要冷卻器進(jìn)行冷卻。在壓縮段,物料受熱是以上兩種情形的過渡狀態(tài),也就是由摩擦剪切產(chǎn)生的熱量比加料段多,而比均化段少。因而擠出機(jī)的加熱冷卻系統(tǒng)大多是分段設(shè)置。
從能量的角度去分析,擠出環(huán)節(jié)有一個(gè)熱平衡問題。加熱器供給的熱和摩擦剪切所產(chǎn)生的摩擦熱一部分用以使塑料產(chǎn)生物態(tài)的變化,還有一部分損失掉了。即使影響這一平衡的因素有很多,但是在穩(wěn)定擠出的條件下,這一平衡一直是應(yīng)當(dāng)維持的。
一、擠出機(jī)的加熱方法
擠出機(jī)的加熱方法一般而言分為三種:液體加熱、蒸汽加熱和電加熱。尤其以電加熱用得最多。蒸汽加熱已極少使用(熱喂料橡膠擠出機(jī)蒸汽加熱多)。
液體加熱的原理是先把液體(水、油、聯(lián)苯等加熱,然后由它們加熱料筒。目前擠出機(jī)上應(yīng)用的最多的是電加熱,它又可分為電阻加熱和電感加熱。
二、擠出機(jī)的冷卻
擠出機(jī)設(shè)置冷卻系統(tǒng)(和加熱系統(tǒng)一起)是為了保證塑料在工藝要求的溫度條件下實(shí)現(xiàn)擠出成型環(huán)節(jié)。擠出過程當(dāng)中常常會產(chǎn)生螺桿回轉(zhuǎn)生成的摩擦剪切熱比物料所需要的熱量多的現(xiàn)象,這將導(dǎo)致料筒內(nèi)物料溫度太高,若不及時(shí)排出過多熱量,會引發(fā)物料(特別是熱敏性塑料)分解,有時(shí)候也會使成型難以進(jìn)行。因此,一定要對料筒和螺桿進(jìn)行冷卻。