傳統(tǒng)擠出機(jī)技術(shù)瓶頸

      傳統(tǒng)塑料擠出機(jī)/均是在機(jī)筒外部用加熱裝置進(jìn)行加熱才能工作，整個工作過程中，擠出機(jī)機(jī)筒內(nèi)壓力都很低，幾何壓縮比一般在5倍以下，否則會使化學(xué)物料產(chǎn)生自熱，導(dǎo)致擠出機(jī)的溫度過高產(chǎn)生高分子材料降解，特別是PVC等熱穩(wěn)定性差的材料。因此，只能在低壓的狀態(tài)下，靠延長熔融塑化時間進(jìn)行緩慢地擠出加工。

從筆者所在的蘇州華蘇塑料/有限公司型材廠加工的有機(jī)錫美式型材65錐雙設(shè)備上觀察，被加工的化學(xué)物料從加料口進(jìn)入到模具口擠出一般都要在8分鐘以上。即使是使用上的雙螺桿擠出機(jī)，在加工PVC材料時，PVC原始微區(qū)核的煉開程度也只能在65%以下，而且為了遏制HCL的分解，還需要在配方中加入大量的熱穩(wěn)定劑，致使PVC制品的質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。
 

此外，為了在低壓的狀態(tài)下提高剪切、混煉效果，對擠出機(jī)的設(shè)計制造提出了一個非?？量痰囊螅?span style="color: #0000ff">雙螺桿擠出機(jī)/兩根螺桿之間的間隙要控制在0.2mm左右。這些要求導(dǎo)致擠出機(jī)的制造難度高，成本也急劇上升。由於雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)已決定了螺桿與機(jī)筒之間的磨損，而這與要保持兩根螺桿之間0.2mm間隙又形成了一對矛盾。因?yàn)橹灰a(chǎn)一段時間後，由於螺桿與機(jī)筒之間的磨損，兩根螺桿之間的間隙必然會加大，要保證制品質(zhì)量就得對螺桿和機(jī)筒進(jìn)行修復(fù)或更換，這不但加大了維修成本，而且對穩(wěn)定化學(xué)建材質(zhì)量也增加了難度。

       化學(xué)建材是一種用途非常廣泛的可再生性資源，與此同時，化學(xué)建材的生產(chǎn)擠出技術(shù)卻明顯落後。PVC塑料門窗的推廣使用就充分說明了這一問題。論保溫節(jié)能效果，PVC塑料窗是節(jié)能建筑的產(chǎn)品，但PVC塑料門窗/的老化變形現(xiàn)象時有發(fā)生，目前的擠出技術(shù)尚難解決這些問題。

超高壓擠出機(jī)工作原理

      現(xiàn)在，巿場上已開發(fā)出一種超高壓單螺桿擠出機(jī)/：取消機(jī)筒外部的加熱裝置，在擠出機(jī)的機(jī)筒、螺桿上設(shè)置冷卻裝置，并根據(jù)被擠出化學(xué)物料的具體特性，把擠出機(jī)的幾何壓縮比設(shè)計在10-120的高倍率，根據(jù)機(jī)筒、螺桿、化學(xué)物料摩擦溫度的高低，設(shè)定30-1500轉(zhuǎn)/分的合適的螺桿轉(zhuǎn)速。

        取消擠出機(jī)/機(jī)筒外部的加熱裝置，并在擠出機(jī)的機(jī)筒、螺桿上設(shè)置冷卻裝置，消除化學(xué)物料在高壓摩擦下對機(jī)筒、螺桿產(chǎn)生的超過正常值的溫度，通過控制冷卻量，把溫度控制在正常操作范圍內(nèi)，被擠出的化學(xué)物料在機(jī)筒和螺桿之間，形成一個超高壓的固體輸送塞，此時，化學(xué)物料與螺桿之間、化學(xué)物料與機(jī)筒之間、化學(xué)物料與化學(xué)物料之間在超高壓的狀態(tài)下，進(jìn)行摩擦而產(chǎn)生熱量，迫使化學(xué)物料在短時間內(nèi)熔融塑化，并在超高壓下進(jìn)行有效的剪切、混煉。

超高壓擠出機(jī)優(yōu)勢

       超高壓單螺桿擠出機(jī)/，在正常運(yùn)行時*不需要加熱，靠螺桿旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，靠化學(xué)物料高倍率的固體輸送，使螺桿和機(jī)筒之間形成壓力，迫使物料在超高壓的狀態(tài)下摩擦、剪切、混煉，并在很短的時間內(nèi)熔融塑化。超高壓單螺桿擠出機(jī)用於混煉造粒時，化學(xué)物料在高溫區(qū)的時間只需約0.1秒；用於擠出成型時，化學(xué)物料在高溫區(qū)的時間約20秒，這對加工制作熱敏性差的化學(xué)制品極為有利。

例如：未增塑的PVC材料的加工溫度在180-220℃之間，而PVC材料的HCL分解在120℃以上就開始了，到160℃以上HCL就開始大量分解，但HCL的分解量由PVC材料在高溫區(qū)的時間長短所決定。實(shí)踐操作證明，PVC在280℃下保持1分鐘或在220℃下保持2分鐘，HCL分解量都在正常范圍內(nèi)，這表明用超高壓單螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)未增塑的PVC材料的制品，物料在高溫區(qū)的時間只有20秒，HCL的分解量小得可以忽略不計，這就可以從根本上解決由於PVC材料加工區(qū)域特別窄而帶來的許多疑難問題，還大幅度提高了PVC制品的耐候性能。

同時，由於超高壓單螺桿擠出機(jī)/的擠出壓力高，PVC物料在超高壓下摩擦、剪切、混煉效果好，使PVC材料的原始微區(qū)核煉開程度高達(dá)95%以上，這對提高PVC制品的機(jī)械強(qiáng)度起到至關(guān)重要的作用。

正是由於超高壓單螺桿擠出機(jī)具有上述特點(diǎn)，特別適於加工制作粘度特別大、分子量特別高的化學(xué)材料，如CPVC樹脂。CPVC樹脂的加工粘度至少是PVC樹脂的2倍，加工難度特別大，但CPVC制品的使用溫度、耐化學(xué)穩(wěn)定性、抗老化性及阻燃消煙性都超過PVC，能用於化工耐溫、耐腐蝕管道、熱水管等，目前上都處於開發(fā)階段，它必將成為塑料行業(yè)發(fā)展的新趨勢，前景不可估量。超高壓單螺桿擠出機(jī)由於擠出壓力高，對制作加工粘度特別大的化學(xué)材料體現(xiàn)為不敏感狀態(tài)，顯得得心應(yīng)手。

此外，超高壓單螺桿擠出機(jī)/的剪切、混煉塑化效果特別好，生產(chǎn)的化學(xué)建材材質(zhì)密度高，機(jī)械強(qiáng)度成倍提高，表面光潔度能達(dá)到90左右，化學(xué)建材表面光亮如鏡，任何污物無法滲透，擦後干干凈凈，既提高了化學(xué)建材的機(jī)械性能，又提高了產(chǎn)品檔次。

超高壓單螺桿擠出機(jī)能使化學(xué)物料在很短的時間內(nèi)塑化、成型，有效地遏制了化學(xué)物料在高溫加工時的熱降解現(xiàn)象，從而使生產(chǎn)化學(xué)建材的耐候性能大幅度提高，并能生產(chǎn)彩色的化學(xué)建材。由於生產(chǎn)時間非常短，使溫度對著色顏料的傷害小，由於擠出壓力大，配方中加入流動性特別差的無機(jī)顏料（如碳黑、氧化鐵紅等）也不像普通的錐雙對融壓要求那麼特殊，所以能保證擠出中的彩色化學(xué)建材不糊料不褪色。

超高壓單螺桿擠出機(jī)對遏制HCL分解的熱穩(wěn)定劑只需傳統(tǒng)配方的30%，甚至可以不用，由於熱穩(wěn)定劑少或不用，減少或消除了化學(xué)建材中的鉛、鎘污染，使化學(xué)建材真正做到綠色環(huán)保。

超高壓單螺桿擠出機(jī)/自潔性能好。由於擠出壓力大，即使是生產(chǎn)粘度特別大的超高分子量樹脂，也不會出現(xiàn)化學(xué)物料粘機(jī)筒、粘螺桿的現(xiàn)象，如我們廠生產(chǎn)PVC塑料窗異型材，只能用分子量相對低的五型PVC樹脂，但使用超高壓單螺桿擠出機(jī)就能使用超高分子量S-1300樹脂，使PVC塑料窗異型材的所有技術(shù)指標(biāo)都能有較大幅度提高。PVC樹脂的分子量愈高，制品的玻璃化溫度、機(jī)械性能、耐寒性、耐熱穩(wěn)定性就更高，而在溶劑中的溶解度則更小。這就說明，采用分子量高的化學(xué)材料是提高化學(xué)建材各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)，但能否生產(chǎn)分子量高的化學(xué)材料，則決定於生產(chǎn)設(shè)備的*程度。超高壓單螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)的化學(xué)建材質(zhì)量高度穩(wěn)定，才開機(jī)時生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量與連續(xù)開機(jī)幾天的產(chǎn)品質(zhì)量能做到高度一致，產(chǎn)品成品率高達(dá)95%以上。