单螺杆挤出机厂家介绍在聚合物加工领域中，挤出成型工艺是其中生产种类多、效率高、变化多、适应性强、用途广、产量占有比例重大的成型加工方式。挤出成型是使高聚物的熔体或粘性流体在挤出机螺杆的挤压作用下通过一定外形的口模成型，制品为具有恒定断面外形的连续型材。

      挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。几乎能成型所有的热塑性塑料，也可用于热固性塑料，但对于酚醛等少数几种热固性塑料。塑料挤出的制品有管材、板材、棒材、片材、薄膜、单 丝、线缆包覆层、各种异型材以及塑料与其它材料的复合物等。目前约５０％的热塑性塑料制品是通过挤出成型的。此外挤出工艺也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等，以挤出成型为基础，配合吹胀、拉伸等技术，又发展为挤出一吹塑成型和挤出拉幅成型制造中空吹塑和双轴拉伸薄膜等制品。可见挤出成型是聚合物成型中重要的方法。

     挤出设备有螺杆挤出机和柱塞式挤出机两大类，前者为连续式挤出，后者为间歇式挤出，主要用于高粘度的物料成型，如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯。螺杆挤出机可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。单螺杆挤出机是生产上基本的挤出机。多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展快，其应用日渐广泛。目前，在ＰＶＣ塑料门窗型材的加工中，双螺杆挤出机已成为主要生产设备，单螺杆挤出机将被逐步淘汰。但在其它聚合物的挤出加工中，单螺杆挤出机仍占主导地位。二者有各自的特点：单螺杆挤出机结构简单，价格低，适合聚合物的塑化挤出，适合颗粒料的挤出加工。对聚合物的剪切降解小，但物料在挤出机中停留时间长。单螺杆挤出机操纵轻易，工艺控制简单。双螺杆挤出机结构复杂，价格高，但其具有很好的混炼塑化能力，物料在挤出机中停留时间短，适合粉料加工，且产量大，挤出速度快，单位产量耗能低。

    单螺杆挤出机适合粒料加工，使用的原料是经造粒后的颗粒或经粉碎的颗粒料。双螺杆挤出机适合粉料加工，可以直接使用混合好的ＰＶＣ料，减少了造粒的工序，但多了废物的磨粉工序。近几年，国产双螺杆挤出机的质量已基本达到进口双螺杆挤出机的水平，价格仅为进口机的１／３～１／５。由于双螺杆挤出机的产量大，挤出速度快，一般可达到２～４米／分钟，适合ＰＶＣ塑料门窗型材的大规模生产。而单螺杆挤出机一般只用作小型辅助型材生产，挤出速度仅为１～２米／分钟，很多的ＰＶＣ型材加工厂已淘汰了单螺杆挤出机，改用双螺杆挤出机一模多腔生产小型辅助型材。 挤出机的基本工作原理是将聚合物熔化压实，以恒压、恒温、恒速推向模具，通过模具形成产品熔融状态的型坯。但单螺杆挤出机与双螺杆挤出机结构不同，工作原理不同，其控制的工艺条件也不相同。

　  单螺杆挤出机是由传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统等几部分组成（另外还有一些辅助设备）。其中挤出系统是挤出成型的关键部位，对挤出的成型质量和产量起重要作用。挤出系统主要包括加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等几个部分。由高分子物理学我们可以知道，高聚物存在三种物理状态，即玻璃态、高弹态和粘流态，在一定条件下，这三种物理状态会发生互变。固态塑料由料斗进人料筒后，随着螺杆的旋转向机头方向前进，在此过程中，塑料的物理状态在不断发生着变化。根据塑料在挤出机中的三种物理状态的变化过程及对螺杆各部位的工作要求，通常将挤出机的螺杆分成加料段（固体输送区）、压缩段（熔融区）和均化段（熔体输送区）三段。对于常规渐变螺纹的螺杆来说，塑料在挤出机中的挤出过程可以通过螺杆各段的基本职能及塑料在挤出机中的物理状态变化过程来描述：首先是加料段，塑料自料斗进进挤出机的料筒内，在螺杆的旋转作用下，由于料筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前运动。在该段，螺杆的职能主要是将塑料压实提供向前输送的动力，物料仍以固体状态存在，固然由于强烈的摩擦热作用，在接近末端时与料筒内壁相接触的塑料已接近或达到粘流温度，固体粒子表面开始发粘，但熔融仍未开始。这一区域称为迟滞区，是指固体输送区结束到初期开始出现熔融的一为粘流态。然后是均化段，从熔融段进人均化段的物料是已全部熔融的粘流体。向前输送的粘流体在机头口模阻力下，一部分回流被进一步混合塑化，一部分被定量定压地从机头口模挤出。从以上单螺杆挤出机的工作原理不难看出，塑料在挤出机中塑化，向前挤压活动，其主要动力来源于加料段的固体输送，塑化的均匀程度很大程度是由于均化段的结构和机头模具的阻力所造成的回流。在改善螺杆混炼结构上已经有了很多新型的结构，但其往往适合于热稳定性很好的聚合物，却不适宜ＰＶＣ树脂的生产，这就不逐一叙诉了。

　  随着聚合物加产业的发展，对高分子材料成型和混合工艺提出了越来越多和越来越高的要求，单螺杆挤出机在某些方面就不能满足这些要求。例如：用单螺杆挤出机进行填充改性和加玻璃纤维增强改性等，混合分散效果就不理想。另外，单螺杆挤出机尤其不适合粉状物料的加工。为了适应聚合物加工中混合工艺的要求，特别是硬聚氯乙烯粉料的加工，双螺杆挤出机自２０世纪３０年代后期在意大利开发出来以后，经过半个多世纪的精益求精和完善，得到了很大的发展。在国外，目前双螺杆挤出机已广泛应用于聚合物加工领域，已占全部挤出机总数的４０％。硬聚氯乙烯粒料、管材、异型材、板材几乎都是采用双螺杆挤出机加工成型的。作为连续混合机，双螺杆挤出机已广泛用来进行聚合物共混、填充和增强改性，也有用来进行反应挤出。近２０年来，高分子材料共混和反应挤出技术的发展进一步促进了双螺杆挤出机数目和类型的增加。

　  双螺杆挤出机由传动装置、加料装置、料筒和螺杆等几个部分组成，各部件的作用与单螺杆挤出机相似。与单螺杆挤出机区别之处在于双螺杆挤出机中有两根平行的螺杆置于同一的料筒中。双螺杆挤出机有很多种不同的形式，主要差别在于螺杆结构的不同。双螺杆挤出机的螺杆结构要比单螺杆挤出机复杂得多，这是由于双螺杆挤出机的螺杆还有诸如旋转方向、啮合程度等等题目。常用于ＰＶＣ型材挤出的双螺杆挤出机通常是紧密啮合且异向旋转的螺杆，少数也有使用同向旋转式双螺杆挤出的，但一般只能在低速下操纵，约在１０ｒ／ｍｉｎ范围内。而高速啮合同向旋转式双螺杆挤出机用于混炼、排气造粒或作为连续化学反应器使用，这类挤出机很大螺杆速度范围在３００～６００ｒ／ｍｉｎ。非啮合型挤出机与啮合型挤出机的输送机理大不相同，比较接近于单螺杆挤出机的输送机理，二者有本质上的差别。

 双螺杆挤出机的结构尽管与单螺杆挤出机很相似，但工作原理差异却很大。在双螺杆挤出机中，物料由加料装置（一般为定量加料）加进，经螺杆作用到达机头口模。在这一过程中，物料的运动情况因螺杆的啮合方式、旋转方向不同而不同。

　  首先是非啮合型双螺杆挤出系统，物料在非啮合双螺杆挤出系统中，除了向机头方向的运动形式外，还有多种活动方式。由于两螺杆不啮合，它们之间的径向间隙很大，存在较大的漏流。主要活动方式：１、由于两螺杆的螺棱的相对位置是错开的，即一根螺杆的推力面的物料压力大于另一螺杆拖带面的物料压力，从而产生了活动。物料从压力较高的螺杆推力面向另一螺杆拖带面的活动，同时随着螺杆的旋转，在两螺杆的间隙处物料不断受到搅动并被不断带走、更新（不论两螺杆的转向如何），特别是在异向旋转过程中，物料在Ａ处受到阻碍，产生了活动。多种物料的活动形式（包括由于在两根螺杆的相互作用下产生的各种活动）都增加了对物料的混炼和剪切。但这种双螺杆没有自清洁作用，一般仅用于混料，不适合ＰＶＣ型材的生产。

　  再来是啮合型同向旋转双螺杆挤出系统，物料在同向旋转的双螺杆挤出系统的全螺纹段的活动。由于同向旋转双螺杆在啮合位置的速度方向相反，一根螺杆要把物料拉进啮合间隙，而另一根螺杆要把物料从间隙中推出，结果使物料从一根螺杆转到另一个螺杆，呈∞形前进，这种速度的改变以及啮合区较大的相对速度，非常有利于物料混合和均化，由于啮合区间隙很小，啮合处螺纹和螺槽的速度相反，剪切速度高，有很好自洁作用，即能刮往粘附在螺杆上的任何积料，从而使物料的停留时间很短。这种挤出机主要用于混炼物料和造粒。但由于物料在啮合区间所受剪切力很大，所以也不适应ＰＶＣ型材的生产。以及啮合型异向旋转双螺杆挤出系统，啮合型异向旋转双螺杆挤出系统中物料的运动。在啮合型异向旋转的双螺杆挤出中，两根螺杆是对称的，由于回转方向不同，一根螺杆上物料螺旋前进的道路被另一根螺杆的螺棱堵※，不能形成“∞”字型运动。在固体输送部分，物料是以近似的密闭“Ｃ”形小室的形态向前输送。但为了使物料混合设计中将一根螺杆的外径与另一根螺杆的根径之间留有一定的间隙量，以便使物料能够通过。物料通过两螺杆之间的径向间隙时，受到强烈的剪切、搅拌和压延作用，因此，物料的塑化比较好，多用于加工制品。由于两螺杆的径向间隙比较小，因此，有一定的自洁性能，但自洁性比同向旋转的双螺杆要差。

而双螺杆挤出机的主要参数又有哪些呢？

　  一、螺杆公称直径。螺杆公称直径是指螺杆外径，单位为ｍｍ。对于变直径（或锥形）螺杆而言，螺杆直径是一个变值，一般用小直径和大直径表示如：６５／１３０。双螺杆的直径越大，表征机器的加工能力越大。

　  二、螺杆的长径比。螺杆的长径比是指螺杆的有效长度与外径之比。一般整体式双螺杆挤出机的长径比是在７～１８之间。对于组合式双螺杆挤出机，长径比是可变的。从发展看，长径比有逐步加大的趋势。

　  三、螺杆的转向。螺杆的转向有同向和异向之分。一般同向旋转的双螺杆挤出机多用于混料，异向旋转的挤出机多用于挤出制品。

　  四、螺杆的转速范围。螺杆的转速范围是指螺杆的低转速到高转速 （答应值）间的范围。同向旋转的双螺杆挤出机可以高速旋转，异向旋转的挤出机一般转速仅在０～４０ｒ／ｍｉｎ。

　  五、驱动功率。驱动功率是指驱动螺杆的电动机功率，单位为ｋＷ。

　  六、产量。产量指每小时物料的挤出量，单位为ｋｇ／ｈ。

　  双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的差别在于物料的传送方式。在单螺杆挤出机中，物料传送是拖曳型的。固体输送段中为摩擦拖曳，熔体输送段中为粘性拖曳。固体物料的摩擦性能和熔融物料的粘性决定了输送行为。如有些物料摩擦性能不良，假如不解决喂料题目，则较难将物料喂进单螺杆挤出机。所以颗粒状的原料适合单螺杆挤出机进料；而在双螺杆挤出机中，特别是啮合型双螺杆挤出机，物料的传送在某种程度上是正向位移传送，正向位移的程度取决于一根螺杆的螺棱与另一根螺杆的相对螺槽的接近程度。紧密啮合异向旋转挤出机的螺杆几何外形能得到高度的正向位移输送特性。形成了强制进料，粉末状的物料有利于挤压进料；在于物料的活动速度场，研究职员对物料在单螺杆挤出机中的活动速度分布已描述得相当明确，而在双螺杆挤出机中物料的活动速度分布情况相当复杂且难以描述。很多研究职员只是不考虑啮合区的物料活动情况来分析物料的活动速度场，但这些分析结果与实际情况相差很大，由于双螺杆挤出机的混合特性和总体行为主要取决于发生在啮合区的漏流，然而啮合区中的活动情况相当复杂。双螺杆挤出机中物料的复杂流谱，宏观上表现出单螺杆挤出机无法媲美的优点，例如：混合充分，热传递良好，熔融能力大，排气能力强及对物料温度控制良好等；在于生产工艺控制的差别。由于单螺杆挤出机与双螺杆挤出机在结构和工作原理上的差别，在ＰＶＣ型材生产工艺控制上也有很大的差别，具体表现在：温度控制：单螺杆挤出机一般采用温度逐步升高的控制方法，物料在加料段应处于未熔化的固体状态以利于达到固体输送的能力，假如物料过早熔化会抱在加料段的螺杆上与螺杆同步转动，阻止物料向前移动，形不成固体塞的输送能力，使挤出机挤不出料，长时间会造成ＰＶＣ的分解。双螺杆挤出机与单螺杆挤出机输送物料的机理不同，它是采用强制进料的方法。ＰＶＣ物料一进进挤出机中便在通过两螺杆之间的径向间隙时，受到强烈的剪切、搅拌和压延作用，很快塑化后，进进排气段排气。假如ＰＶＣ物料得不到很好的塑化，不但加大螺杆挤压的负荷，同时进进排气段时，粉状的ＰＶＣ物料还会随空气一同排除。

　  也在于螺杆转速控制，单螺杆挤出机挤出速度和挤出机的螺杆转速有直接关系，螺杆转速进步，挤出速度加快。当然温度、模具的阻力、螺杆的塑化能力对挤出速度都有影响。单螺杆挤出机挤出ＰＶＣ型材的螺杆转速应在１０－４０ｒ／ｍｉｎ。因物料是直接通过料斗加进到螺杆和料筒之间的，进料速度与螺杆的转速有直接关系，同时也与原料外形、密度、表面物理性质有关，粉状的物料、密度小的物料、物料不光滑、活动阻力大的物料都会使进料速度变慢，有时还轻易产生“架桥”阻止进料。单螺杆挤出机螺杆的转速直接影响挤出的压力、物料的塑化程度和转动螺杆电机的负荷。单螺杆挤出机的螺杆转速的确定，是根据物料的进料能力、塑化能力、机头的阻力和电机的负荷来决定的。

　  而双螺杆挤出机进料方式是依靠两根螺杆的间隙挤压的强制进料方式，尤其是常用于ＰＶＣ型材挤出的锥型双螺杆挤出机，它与单螺杆挤出机的摩擦拖曳的固体输送有很大的区别。在双螺杆挤出机中往往采用限制或是定量加料的方式。在进料口上方设有加料器，由加料器中的加料螺杆转速来控制物料进进挤出机的量，实际上也控制了挤出型材的速度。而螺杆的转速更多的体现在塑化能力的变化，速度加快，螺杆的塑化能力进步。但二者有密切的关系，加料速度应与挤出机螺杆的转速相匹配，达到很好的塑化质量和形成适当的机头压力。用于ＰＶＣ型材生产的锥型双螺杆挤出机螺杆的转速一般应控制在１０～２５转／分钟，加料器的螺杆转速应控制在使挤出机负荷在满负荷的４０～６０％。加料速度过快会造成电机负荷过大，对螺杆，电机都是损坏。加料速度过慢，使机头压力过低，不利于熔体的合模压实，产量也会相应降低。在双螺杆挤出机挤出ＰＶＣ型材生产中，ＰＶＣ粉料轻易挤压、塑化快、被经常使用，而ＰＶＣ颗粒料体积大、挤压困难、塑化慢并轻易造成设备损害，需要磨细后使用。

　　 最后是配方要求的差异。由于单螺杆挤出机与双螺杆挤出机物料活动状态不同，物料在螺杆中所受的剪切力不同，所经历的塑化时间、历程不同，因此对ＰＶＣ体系的配方组成要求也有所不同。物料在双螺杆挤出机中所受的剪切力远远大于在单螺杆挤出机所受的剪切力，对ＰＶＣ体系的内润滑要求高些。但在双螺杆挤出机中物料的塑化时间短、塑化历程短，对ＰＶＣ体系的热稳定性要求没有单螺杆挤出机挤出塑化时间长，对热稳定剂稳定时间要求长。此外双螺杆挤出机塑化能力、物料塑化均匀度都远远大于单螺杆挤出机，双螺杆挤出机挤出制品的质量也比单螺杆挤出机要高，主要表现在材料的拉伸强度、抗冲击强度以及焊角强度上。具体表现在单螺杆挤出机挤出ＰＶＣ型材配方中所使用的热稳定剂、加工助剂、改性剂均比双螺杆挤出机ＰＶＣ型材配方中所使用的要多些。

    以上便是单螺杆挤出机与双螺杆挤出机结构特点和工作原理的差异，对其两者进行一个深入的了解将使各个工厂在使用过程中得到一个更好的使用体验。