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实现高产量的新型混配工艺 |
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作者： 来源：PT现代塑料 |
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为了满足不同挤出工艺的生产需求，科倍隆通过重新设计和优化挤出结构，成功地提升了ZSK系列和ZSK PLUS系列双螺杆挤出机的产量和操作性能。
与同等尺寸的前代挤出机机型相比，科倍隆的ZSK MEGAcompounder和ZSK MEGAcompounder PLUS系列双螺杆挤出机在保持维护保养成本不变的基础上，获得了更稳定的操作性能，而且更重要的是，实现了挤出产量上的提升。
科倍隆的Peter Heidemeyer博士表示，产量提升的关键在于，优化了螺杆的长径比（螺杆外径（Do）： 螺杆内径（Di）=1.55:1），同时提高了芯轴的比扭矩(Md/a3=13.6Nm/cm3，其中，a为螺杆的中心距) ，由此将螺杆的转速提升至1?200r/min或更高。实际上，所有这些创新均来源于科倍隆强大的工艺设计能力。通过将挤出机性能的提高和创新技术相结合，新的挤出设备能够满足不同工艺的生产需求。在专注于物料的配混工艺和提高设备的耐磨性能的同时，科倍隆还试图在高剪切配混的情况下确保高品质产品的稳定生产。
图1 科倍隆在ZSK MEGAcompounder PLUS挤出机上安装了ZS-EG 70双螺杆侧排气单元。
该单元具有很高的排气能力及稳定的操作性，而且可旋转到挤出机的一侧，易于维护和清洁
喂料和脱挥排气工艺段的创新
对喂料和脱挥排气技术的完善是这次技术创新的亮点。众所周知，对粉料进行喂料非常困难，因为在配混低密度的物料时，往往空气含量高，且湿度大。为此，科倍隆将一种新的喂料增强技术（FET）应用到配混工艺中，显著改善了喂料能力。据介绍，这种FET喂料增强技术典型的应用领域包括：滑石粉的填充、碳酸钙的填充配混、PP/玻璃微珠的填充以及木塑和色母粒的配混等。
图2 快速拆卸联轴器工具可实现螺杆的快速更换，适用于ZSK 18~ZSK 24的小型系列挤出机型
该工艺的独特之处是，在喂料区的机筒壁上设计有一个多孔的结构，空气可从这些孔结构逸散到机筒外壁，再通过外部连接的真空泵系统将其抽吸出去，从而提高粉料的喂料能力。在进入下段工艺之前，处理过的物料中所含的气体已经大大减少了，因此，还能显著增强物料在下游工艺段的熔融分散能力。除了进行上述的特殊设计外，科倍隆还进一步优化了喂料区的螺杆结构。Peter Heidemeyer博士介绍说，若在进行物料配混的过程中遇到喂料瓶颈，为了保证挤出机的稳定生产，可以同时使用以上两种优化措施，通常能将物料的喂料量提高2~3倍。
FET喂料增强技术不仅可应用在双螺杆挤出机上，还可用于改善ZSB侧喂料机的喂料能力。也就是说，在挤出机的下游加工工序中应用这种技术，低密度粉料可以以较高的填充率通过侧喂料机喂入主挤出机，并显著改善其喂料能力。
新型ZS-EG侧排气系统（如图1所示）能够很好地满足MEGAcompounder PLUS挤出机对于高产量的要求。侧排气双螺杆同向旋转，可将熔融物料背推向挤出机，同时将气体从反方向排出。良好的排气效果得益于其较深的螺槽设计。Peter Heidemeyer博士解释说，在经过螺槽的过程中，气体只能以相对较低的气体流速通过，这样，气体中混入的绝大部分物料都会在这一过程中沉降下来，仅有很少的部分被气体带出去。而带出的这部分物料还会在进入真空泵之前与气体分离，单独排出。ZS-EG排气系统的侧向设计使得操作和拆卸更便捷，同时也便于操作者对机筒内部进行清理。
ZS-EG排气系统可广泛应用于玻纤增强、高填充配混、木塑(WPC)以及热塑弹性体(TPE) 等的配混工艺中。
耐磨损材料的重要性
挤出机的筒体和螺杆元件的材料选用，不仅要考虑部件的耐磨性和耐腐蚀性，同时还需考虑其成本因素。因此，在优化选材之前，还需要详细地评估具体的工艺应用。经评估发现，使用HIP（等静热压）处理加工技术，例如，在锻钢基材上加敷耐磨涂层，可使筒体的硬度达到60-65HRC，从而提高其耐磨性和耐腐蚀性。而螺杆元件材料则可以通过CVD处理（化学蒸发沉淀）技术，在其粉末耐磨合金基材上沉淀一层防护涂层。
辅助工具：让产品开发更快、更便捷
新型的联轴器工具可用于快速更换小型挤出机（ZSK 18~ ZSK 34）的螺杆，从而能够有效缩短螺杆的清理时间。从某种产品（颜色）转向另一种产品（颜色）时，无需使用其他辅助工具，仅该联轴器工具就可完成拆卸任务。该联轴器配有正负接头，其设计类似花园软管的连接器，方便实用。
为了更好地开发新型的塑料产品，科倍隆还将几种新的辅助技术引入其挤出生产线中。其中之一是取样盘，它加速了产品的开发能力，使得用户能够在10s的时间内从机筒中完成物料取样，即使机筒内还填充着部分熔融物料，物料取样依然可以进行。据介绍，该工具可用于螺杆直径范围为18~92mm的ZSK系列机型中。另一个新应用是配备了较大视窗的可视筒体盖板，这可以让用户直接观察到挤出机内部的物料的工艺状况，使得产品生产更加直观。该装置能够耐受250℃的高温，可用于螺杆直径小于40/43mm的ZSK机型。(end)
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(10/29/2009) |
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