同向雙螺桿擠出機的混煉效果,捏合塊配置是真正的核心

很多做色母粒生產的廠子,平時運行生產線的時候,經常碰到擠出料條斷條、成品顆粒帶色點,還有不同批次色差波動大的情況,一般來說這些問題的根源都不在螺桿的輸送段,基本都集中在捏合塊區域的混煉效果上,不少現場技術人員都誤以為只要把轉速提上去就能改善分散狀態,卻沒注意到捏合塊的排列、角度還有厚度,都會直接影響熔體受到的剪切和分布狀態,我們這里就從捏合塊的核心作用說起,結合色母粒生產的實際需求,分析怎么優化這部分的配置,來提升設備的穩產能力。

捏合塊如何決定同向雙螺桿的混煉均勻性

同向雙螺桿擠出機對物料做的分散和分布混合,主要靠的就是捏合塊區,捏合塊的交錯角,決定了熔體在螺槽之間的流向還有剪切強度,通常情況下,交錯角為90度的時候,物料會受到很強的拉伸和剪切作用,適合硬質顏料或者高填充比例的破碎分散;要是交錯角是30度或者45度的話,剪切力度會弱一些,但軸向輸送的能力更強,更適配對熱敏感的有機顏料,或是需要均勻分布的工況。很多色母粒生產商平時習慣用一套固定的標準捏合塊配置,可一旦更換載體樹脂,或是顏料粒徑出現變化,原來的排列往往沒法提供足夠的剪切力,顏料團聚體就沒辦法有效打開,最后在制品里形成色點或者色條,理解捏合塊角度和物料特性的對應關系,是提升擠出穩定性的第一步。

色母粒生產擠出不穩定?同向雙螺桿捏合塊配置很關鍵-1

捏合塊厚度與數量:影響峰值的兩個隱藏因素

除了交錯角之外,捏合塊的厚度大家也不能忽視,單塊厚度大于6mm的較厚捏合塊,熔體在通過的時候會產生更集中的受壓區域,峰值剪切力更高,但混合的均勻性可能會有所下降,反過來,厚度在3-5mm的較薄捏合塊,能給物料提供更頻繁的分散過程,對均勻分散更有利,但要是峰值剪切力不足的話,可能沒辦法有效破碎大顆粒的團聚體。一般做色母粒生產的話,我們會建議在捏合塊組的前端用較厚的捏合塊,先提供足夠的剪切力把團聚體打開,后端再慢慢過渡到較薄的捏合塊,來提升整體的均勻性,這種階梯式的配置,和單一規格的配置比起來,能同時兼顧分散質量和產品一致性,也能減少批次之間的波動。

色母粒生產擠出不穩定?同向雙螺桿捏合塊配置很關鍵-2

避免通用配置,按物料特性定制更穩妥

很多同向雙螺桿擠出機出廠的時候,都會配一套通用的捏合塊組合,可放到實際生產里,不同物料體系需要的剪切強度差異其實很大,舉個例子,生產碳黑色母粒的時候,就需要較強的剪切和更多的分布混合,而生產鈦白粉母粒的時候,反而要重點避免過高的剪切導致樹脂降解。所以實際生產里碰到色差或者分散不良的情況,沒必要盲目把整套螺桿都換掉,可以優先調整捏合塊的排列順序,或是角度組合,利拿實業在過往的實際落地案例里,針對不同的色母粒配方,通常會根據顏料結構、添加比例和載體熔指,來設計適配的定制化捏合塊配置,讓設備的混煉特性和工藝需求能更好的匹配上。

小結:設備選型時需將捏合塊納入考量

有采購同向雙螺桿擠出機計劃的企業,在評估設備參數的時候,除了關注產量和電機功率之外,還應該深入了解捏合塊的配置范圍,還有可調整的空間,采用了可靈活更換捏合塊設計的機型,能更好的應對后續產品升級,或是配方調整帶來的各類變化,也能降低后期改造的難度和相關成本。要是你需要結合自身的具體膠種配方、產能要求還有生產工況來評估方案,也可以直接和利拿實業的技術團隊做進一步的溝通。

色母粒生產擠出不穩定?同向雙螺桿捏合塊配置很關鍵-3