反應(yīng)擠出技術(shù)是一種將化學(xué)反應(yīng)與聚合物加工過程一體化的技術(shù) ，主要用于現(xiàn)有聚合物 的功能化 、聚合物的制備 、材料的高性能化改性等領(lǐng)域 ，是高分子材料反應(yīng)加工學(xué)科的重要 組成部分 ，它的發(fā)展與擠出機(jī)的發(fā)展密切相關(guān) 。特殊結(jié)構(gòu)的反應(yīng)式螺桿如圖 1-22 所示。

圖 1-22   特殊結(jié)構(gòu)的反應(yīng)式螺桿

    （1） 反應(yīng)擠出技術(shù)的原理  反 應(yīng)擠出是以螺桿和機(jī)筒組成的塑化 擠壓系統(tǒng)作為連續(xù)反應(yīng)器 ，將欲反 應(yīng)的各種原料組分 ，如單體、引發(fā)劑、聚合物、助劑等一次或分次由相同的或不同的加料口加入到螺桿中 ，在螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)下實(shí)現(xiàn) 各原料之間的混合 、輸送 、塑化 、反應(yīng)和從口模的擠出過程 。而傳統(tǒng)的擠出過程是原料通過 外加熱量和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中施展給物料的剪切摩擦熱將其熔融并混合均勻的以物理變化為主 的過程 。反應(yīng)擠出中存在化學(xué)變化 ，如單體之間的縮聚 、加成 、開環(huán)形成聚合物的聚合反 應(yīng) ，聚合物與單體之間的接枝反應(yīng) ，聚合物之間的交聯(lián)反應(yīng)等。

      反應(yīng)擠出是采用擠出機(jī)連續(xù)完成單體的聚合 ， 以及原有聚合物改性的工藝過程 。它的螺 桿有較長(zhǎng)的長(zhǎng)徑比（ 大約 30 左右）。在螺桿的出料端設(shè)計(jì)了螺桿反應(yīng)段（ 又叫接枝段），在 機(jī)筒上有多個(gè)加料口 。反應(yīng)擠出的基礎(chǔ)物料由加料口加入 ，加料段比普通螺桿的加料段長(zhǎng) 些 ，壓縮比相對(duì)比普通螺桿大些 。機(jī)筒的加料段內(nèi)壁開有幾條縱向溝槽 ， 以增加原料的運(yùn)行 摩擦力 ，方便固體原料在此段的向前輸送 。而反應(yīng)段螺紋最深 ，這樣是為了讓熔融反應(yīng)略減 壓擠出 ，其他輔料助劑從不同的位置的加料口加入 ，一般由精密齒輪泵定量加入 。物料由螺 桿帶動(dòng)向前運(yùn)動(dòng) ，在不同的位置加入不同的反應(yīng)助劑 ，在各個(gè)位置都有適宜反應(yīng)工藝的螺桿 結(jié)構(gòu)及機(jī)筒溫度 ，反應(yīng)完成后可在指定的位置進(jìn)行排氣 ，然后經(jīng)過均化 ，擠出造?；蛘咧苯?/span> 擠出制品 。這樣 ，一臺(tái)擠出機(jī)完成了反應(yīng)器和成型機(jī)的雙重功能 ，這是既簡(jiǎn)單又適用的工藝 過程。

以交聯(lián)聚乙烯管材生產(chǎn)為例 ，它是采用精密高壓齒輪泵 ，把按工藝配比要求的硅烷和助 劑（ 交聯(lián)劑 、引發(fā)劑） 分別直接注入單螺桿擠出機(jī)機(jī)筒的規(guī)定位置 ，而基礎(chǔ)原料從料斗加 料段加入 ，在擠出機(jī)螺桿完成輸送 、分散 、塑化過程的同時(shí)完成硅烷的接枝過程，擠出成型 后再進(jìn)行水交聯(lián) ，這種生產(chǎn)方式雖然比較復(fù)雜 ，但它的質(zhì)量穩(wěn)定可靠 ，使用壽命長(zhǎng) 。 目前有 一種一步法的硅烷交聯(lián)聚乙烯管生產(chǎn)技術(shù) ，成本較低 ，簡(jiǎn)單適用 。它的特點(diǎn)就是使用混料 機(jī) ，把按照配方要求比例的原料樹脂 、硅烷和助劑 ，經(jīng)過混合后再加入擠出機(jī) ，在擠出過程 中完成了硅烷的接枝 。一步法完成交聯(lián)聚乙烯管的生產(chǎn)線 ，在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用 ，但它的質(zhì) 量略差一點(diǎn) 。另外 ，韓國(guó)過氧化物交聯(lián)聚乙烯（ PEXa） 管材的連續(xù)高壓沖擊法生產(chǎn)技術(shù)在 我國(guó)也有大量應(yīng)用。

（2） 反應(yīng)擠出技術(shù)的特點(diǎn)

         1） 反應(yīng)擠出技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

① 可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)加料口 ，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的自然規(guī)律 ，按一定程序和最合適的方 式分步加入 ，可以控制化學(xué)反應(yīng)按設(shè)定的順序和方向進(jìn)行。

② 可以精確控制反應(yīng)溫度 ，通過沿螺桿軸向梯度分布溫度來控制反應(yīng)進(jìn)行的方向 、速 度和程度 ， 以減少副反應(yīng)的發(fā)生。

③ 螺桿擠出機(jī)的混合能力很強(qiáng) ，提高了反應(yīng)物料體系的混合均勻程度。

④ 通過調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速和幾何結(jié)構(gòu) ，可控制反應(yīng)物料的停留時(shí)間和停留時(shí)間分布 。反應(yīng) 擠出比較適合反應(yīng)速度較快的化學(xué)反應(yīng)。

⑤ 副反應(yīng)較少 ，選擇性較好。

⑥ 螺桿擠出機(jī)不但是反應(yīng)器 ，又是產(chǎn)品成型設(shè)備 ，從而使生產(chǎn)工藝過程達(dá)到了工序少、 流程短 、能耗低 、成本低 、生產(chǎn)效率高。

2） 反應(yīng)擠出技術(shù)的缺點(diǎn)。

① 技術(shù)難度大。

② 難以觀察檢測(cè)。

③ 技術(shù)含量高。

3） 反應(yīng)擠出設(shè)備 。反應(yīng)螺桿擠出機(jī)應(yīng)具有能高效混合 、脫揮 、向外排熱功能和合理的 物料停留時(shí)間。

       ① 單螺桿反應(yīng)擠出機(jī) 。單螺桿反應(yīng)擠出機(jī)的混煉效果及容量不及雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)， 但其設(shè)備設(shè)計(jì)制造容易 、操作簡(jiǎn)單 、價(jià)格低廉 ，適合小工廠生產(chǎn) ，在我國(guó)被廣泛應(yīng)用 。而新  型單螺桿反應(yīng)擠出機(jī)效果更好 ，如屏障型螺桿 、銷釘型螺桿 、分布螺桿及配置靜態(tài)混合器的  單螺桿反應(yīng)擠出機(jī) 。普通三段式單螺桿（ 見圖 1-23a） 擠出機(jī)不能滿足反應(yīng)擠出的需要 。通  過對(duì)傳統(tǒng)的三段式單螺桿擠出機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造 ，在螺桿上加設(shè)了反應(yīng)段 。反應(yīng)段的螺槽比均  化段要深 ，這樣就增加了熔體的停留時(shí)間 ，提高了原料的反應(yīng)程度 。 四段式螺桿如圖 1-23b  所示。

圖 1-23   三段式螺桿和四段式螺桿

      ② 雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī) 。 由于雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)具有較強(qiáng)的混合、排氣與脫揮能力 ， 較長(zhǎng)的停留時(shí)間，較窄的停留時(shí)間分布以及自潔  性好 、擠出量大 、能量消耗小等特點(diǎn)， 目前已被廣泛用于反應(yīng)擠出技術(shù) 。其中脫揮分段位置和長(zhǎng)度是雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)的關(guān)鍵。

      按螺桿旋向 ，雙螺桿反應(yīng)擠出機(jī)可分為同向旋轉(zhuǎn)和異向旋轉(zhuǎn)兩類 ， 圖 1-24a 所示為同向旋轉(zhuǎn) ， 圖 1-24b 所示為異向旋轉(zhuǎn)。 目前 ，聚合反應(yīng)擠出機(jī)用雙螺桿擠出機(jī)多為全嚙合式雙螺桿擠出機(jī) ，而且同向旋轉(zhuǎn)嚙合式平  行雙螺桿擠出機(jī)較多。  

嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)的螺桿之間徑向間隙小，螺棱寬度遠(yuǎn)小于螺槽寬度 。工作 時(shí)兩螺桿同向旋轉(zhuǎn) ， 由于沒有嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)的壓延效應(yīng)引起的徑向力 ， 因此可以在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較高的剪切速率而獲得良好的分布混合性能 。嚙合區(qū)內(nèi)不同螺桿的 螺棱與螺槽相互刮擦，對(duì)螺桿表面起到機(jī)械清理作用 ，使擠出機(jī)具有優(yōu)越的自潔性能以及較窄的停留時(shí)間分布 。此外 ，較高的轉(zhuǎn)速還可以提高擠出機(jī)的生產(chǎn)力。

圖 1-24    同向旋轉(zhuǎn)與異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿示意圖

一般可以將機(jī)筒分為 5 ～6 個(gè)區(qū)段 。典型雙螺桿擠出機(jī)工藝參數(shù)為螺桿轉(zhuǎn)速小于 400r/ min ，螺桿直徑為 20 ～30mm ，L/D = 30 ，物料平均停留時(shí)間為 1 ～2min ，其中螺桿轉(zhuǎn)速是反 應(yīng)擠出的重要工藝條件。

③ 電磁動(dòng)態(tài)多階多螺桿反應(yīng)擠出機(jī) 。電磁動(dòng)態(tài)多階多螺桿反應(yīng)擠出機(jī)是華南理工大學(xué)  的專利產(chǎn)品 。該擠出機(jī)將擠壓裝置放在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的內(nèi)腔中 ，改變了傳統(tǒng)擠出機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)  動(dòng) ，帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng) ，螺桿和機(jī)筒擠出成型的模式 。該擠出機(jī)將電動(dòng)機(jī) 、減速器 、螺桿、 機(jī)筒等結(jié)合在一起 ，省去了中間傳動(dòng)環(huán)節(jié) ，通過能量直接轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了機(jī) 、電 、磁一起化。

圖 1-25 所示為電磁動(dòng)態(tài)多階多螺桿反應(yīng)擠出機(jī)結(jié)構(gòu) 。 由于擠出機(jī)利用轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng) ，諧  波振動(dòng)或強(qiáng)制振動(dòng) ，將電磁功率直接轉(zhuǎn)換為熱能 、壓力能及動(dòng)能 ，完成物料的輸送 、混合、 反應(yīng) 、脫揮 、塑化 、擠出成型 ，這樣將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入到聚合物反應(yīng)擠出全過程 ，實(shí)現(xiàn)了擠出機(jī)直接電磁換能和物料動(dòng)態(tài)反應(yīng)擠出的過程。

圖 1-25    電磁動(dòng)態(tài)多階多螺桿反應(yīng)擠出機(jī)結(jié)構(gòu)

        電磁動(dòng)態(tài)多階多螺桿反應(yīng)擠出機(jī)的每一階均有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和加熱冷卻系統(tǒng) 。第一階  為多螺桿擠出機(jī) ， 聚合物由于主 、副螺桿的相  互嚙合產(chǎn)生捏合擠壓與混合 ， 同時(shí)在振動(dòng)力場(chǎng)  作用下 ，嚙合區(qū)間隙隨時(shí)間周期性變化 ，經(jīng)定  量加料系統(tǒng)進(jìn)入的物料被螺桿間的運(yùn)動(dòng)拉入壓  延間隙 ，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)壓延混合 ，而且瞬時(shí)變化的  剪切速率和壓力產(chǎn)生耗散熱能 ， 因此物料被快  速熔融和混煉 ，各組分之間的相互擴(kuò)散加強(qiáng)，

      參與反應(yīng)的物質(zhì)充分均勻混合 ，反應(yīng)進(jìn)行得更加徹底 。第二階為單螺桿擠出機(jī) ，在振動(dòng)力場(chǎng) 作用下使聚合物進(jìn)一步熔融和塑化 ，實(shí)現(xiàn)低溫?cái)D出 。通過調(diào)節(jié)各階的轉(zhuǎn)速 、溫度 、壓力 、頻 率和振幅 ，可以達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過程 、反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與性能的目的 ，突破了預(yù)聚物或聚合 物混合混煉過程及停留時(shí)間分布不可控的難點(diǎn) ，解決了振動(dòng)力場(chǎng)作用下聚合物反應(yīng)加工過程 中的質(zhì)量 、動(dòng)量及能量傳遞的平衡問題 ，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)量與質(zhì)量的良好協(xié)同 ，從而得到 性能更加優(yōu)異的制品。

      反應(yīng)擠出的類型有本體聚合 、接枝反應(yīng) 、鏈接共聚物形成反應(yīng) 、偶聯(lián)交聯(lián)反應(yīng) 、可控降 解反應(yīng) 、聚合物—功能化基團(tuán)反應(yīng)。

      用反應(yīng)擠出技術(shù)從原料樹脂生產(chǎn)廠的立場(chǎng)出發(fā) ，可開發(fā)出高功能 、高性能的原材料 ，特別是共聚及動(dòng)態(tài)加硫方法 ，材料設(shè)計(jì)的自由度大 ，可與小批量 、多品種生產(chǎn)對(duì)應(yīng) 。從加工產(chǎn)  品的生產(chǎn)廠立場(chǎng)出發(fā) ，可提高產(chǎn)品的附加值 ，可生產(chǎn)高價(jià)的改性樹脂 ， 降低成本節(jié)省費(fèi)用。 可使單體到聚合物的連續(xù)合成或改性工藝過程直接一體化 ，省略了中間體的再加熱熔融 ，實(shí)  現(xiàn)生產(chǎn)高速化 、節(jié)能 、節(jié)省時(shí)間的目的 。 由于反應(yīng)擠出無溶劑化 ，可根本解決因殘留溶劑而  降低產(chǎn)品質(zhì)量的問題。

      反應(yīng)擠出技術(shù)主要用在聚合反應(yīng) 、改性反應(yīng) 、相熔化反應(yīng)等。

1. 5. 3   精密擠出技術(shù)

精密擠出的產(chǎn)品有極高的附加值和利潤(rùn) ，它是高效率 、高質(zhì)量的生產(chǎn)方式 。例如光導(dǎo)纖  維 、醫(yī)用導(dǎo)管等產(chǎn)品的直徑都有嚴(yán)格要求 ，擠出系統(tǒng)要配置精密齒輪熔體泵 ， 以確保熔體擠  出流量和壓力的穩(wěn)定 。同時(shí)還要配置在線壁厚和直徑測(cè)量裝置 ， 以實(shí)測(cè)顯示數(shù)據(jù)為依據(jù) ，對(duì)  擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制 。精密擠出對(duì)溫度的控制要求精度達(dá)到 ± 1℃ ,  對(duì)  真空度的穩(wěn)定性要求也非常高 。精密擠出的管材壁厚誤差可控制在 2% 以下 ，而通常的擠出  管材壁厚誤差一般為 10% 。精密擠出主要用在醫(yī)用導(dǎo)管的生產(chǎn)上 ，而醫(yī)用導(dǎo)管主要應(yīng)用在  心臟內(nèi)外科 、腦系科 、泌尿科 、婦科 、兒科所使用的各種介入導(dǎo)管 ， 以及各種插管 、一次性  注射輸液管等 ，是一種發(fā)展迅速 、消耗量大 、技術(shù)要求高的大批量一次性使用產(chǎn)品 。為實(shí)現(xiàn)  擠出過程的精密化 ，必須建立具有精密計(jì)量 、塑化 、成型 、控制等功能的精密擠出成型系  統(tǒng) 。一方面 ，應(yīng)用精密擠出成型可以顯著提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量 ，滿足高速包覆電線電纜、 精密醫(yī)用軟管 、雙向拉伸薄膜 、復(fù)合共擠薄膜等高精密度的高新技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)要求 。另一  方面 ，通過精密擠出成型技術(shù)可提高產(chǎn)品壁厚的均勻性 ，保證產(chǎn)品的合格率 ，減少樹脂的浪  費(fèi) ，降低生產(chǎn)成本 ，增加生產(chǎn)收益 。 由于產(chǎn)品質(zhì)量的提高 ，更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)流水線生產(chǎn)。

精密擠出生產(chǎn)線的主要特點(diǎn)和應(yīng)用裝置的配套選擇方法如下。

1） 熔體齒輪泵的穩(wěn)壓系統(tǒng) 。熔體齒輪泵是最有效的穩(wěn)壓裝置 。對(duì)尺寸精度要求高的產(chǎn) 品 ，可選擇進(jìn)口目前國(guó)際先進(jìn)水平的熔體齒輪泵作為穩(wěn)壓裝置 。采用熔體齒輪泵后 ，管材軸 向尺寸的波動(dòng)可以降低 80% ～90% 。對(duì)熱穩(wěn)定性較差的塑料 ，如聚氯乙烯 、聚氨酯等 ，則 不能選擇熔體齒輪泵 ， 以防止加工過程中材料降解 。另外 ， 由于進(jìn)口熔體齒輪泵的價(jià)格較 高 ，所以不能過分依賴進(jìn)口 。為了解決擠出成型系統(tǒng)的擠出穩(wěn)定性 ，可采用熔體齒輪泵與擠出機(jī)串聯(lián)使用。

圖 1-26   并聯(lián)式穩(wěn)壓裝置

1—擠出機(jī)機(jī)筒   2—溢流孔   3—穩(wěn)壓螺桿驅(qū)動(dòng)裝置    4—穩(wěn)壓螺桿   5—穩(wěn)壓熔體流道   6—機(jī)頭流道   7—壓力傳感器   8—連接螺栓   9—擠出芯軸

2） 并聯(lián)式穩(wěn)壓裝置的穩(wěn)壓系統(tǒng) 。如圖 1-26 所示 ，并聯(lián)式移動(dòng)裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、穩(wěn)壓效 果顯著 、造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn) 。可以將管材軸向尺 寸的波動(dòng)降低 70% 以上 。并聯(lián)式穩(wěn)壓裝置對(duì)熱 敏性材料同樣不適用 ，加工熱敏性材料的醫(yī)用 導(dǎo)管需要采用其他形式的穩(wěn)壓系統(tǒng) 。并聯(lián)式穩(wěn) 壓裝置適合中等精度導(dǎo)管的生產(chǎn) 。采用并聯(lián)式 穩(wěn)壓裝置 ，可以消除 83% ～91% 的壓力波動(dòng)和 擠出流速波動(dòng)。

3） 錐體座套式壓力控制裝置 。錐體座套式 壓力控制裝置如圖 1-27 所示 。錐形螺桿頭與錐形套筒間形成的熔體流道就像一個(gè)閥門 ，螺桿在機(jī)械或液壓裝置的推動(dòng)下進(jìn)行軸向移動(dòng) ，此 時(shí)閥門的開度 、螺桿錐形頭部與機(jī)筒上的錐形套筒之間的間隙就會(huì)改變，使擠出流量得到 控制。

4） 螺釘型閥門裝置 。螺釘型閥門裝置的結(jié)構(gòu)如圖 1-28 所示 ，通過對(duì)調(diào)節(jié)體的旋入深度的調(diào)節(jié) ，可以改變擠出機(jī)頭流道阻力的大小 ，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。

圖 1-27   錐體座套式壓力控制裝置                      圖 1-28    螺釘型閥門裝置的結(jié)構(gòu)

5） 多環(huán)活動(dòng)閥門式穩(wěn)流裝置 。多環(huán)活動(dòng)閥門式穩(wěn)流裝置的結(jié)構(gòu)如圖 1-29 所示 ，該裝置 的工作原理與錐體座套式壓力控制裝置完全相同 ， 只不過在螺桿頭部開設(shè)了若干個(gè)環(huán)型槽。 環(huán)型槽與固定在擠出機(jī)筒上的環(huán)形座形成了多個(gè)閥門。

6） 魚雷頭移動(dòng)式穩(wěn)流裝置 。魚雷頭移動(dòng)式穩(wěn)流裝置的結(jié)構(gòu)如圖 1-30 所示 ，可軸向移動(dòng) 的魚雷頭置于機(jī)頭入口處 ， 當(dāng)擠出機(jī)頭內(nèi)的壓力發(fā)生波動(dòng)時(shí) ，移動(dòng)魚雷頭可以改變流道阻力，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。

圖 1-29   多環(huán)活動(dòng)閥門式穩(wěn)流裝置的結(jié)構(gòu)                   圖 1-30    魚雷頭移動(dòng)式穩(wěn)流裝置的結(jié)構(gòu)

        7） 穩(wěn)壓- 穩(wěn)流型擠出模具 。對(duì)熱穩(wěn)定性較差的材料 ，不適于采用熔體齒輪泵和并聯(lián)式 穩(wěn)壓系統(tǒng) ，可以采用穩(wěn)壓- 穩(wěn)流型擠出模具 ， 以提高導(dǎo)管軸向尺寸的穩(wěn)定性。

① 阻力可調(diào)節(jié)機(jī)頭 。擠出流量的波動(dòng)會(huì)引起制品軸向尺寸的波動(dòng) ，這種波動(dòng)可以通過 調(diào)節(jié)機(jī)頭流道的阻力來加以平衡 。閥式阻力可調(diào)節(jié)機(jī)頭的結(jié)構(gòu)如圖 1-31 所示。

② 穩(wěn)流調(diào)節(jié)式機(jī)頭 。穩(wěn)流調(diào)節(jié)式機(jī)頭的結(jié)構(gòu)如圖 1-32 所示 。其工作原理是當(dāng)在線測(cè)量 儀器測(cè)試到擠出流量發(fā)生波動(dòng)時(shí) ，微處理器就會(huì)給伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)出動(dòng)作指令 ，通過傳動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)阻力調(diào)節(jié)環(huán)沿軸向位移 。 由于阻力調(diào)節(jié)環(huán)的位移 ，使機(jī)頭阻力發(fā)生變化 ，起到了穩(wěn)定擠 出流量的作用。

③ 口模間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)頭 。圖 1-33 所示是一種廣泛使用的熱螺栓式機(jī)頭口模調(diào)節(jié)裝 置 。其原理是在膨脹螺栓外部設(shè)有加熱器 ，螺栓長(zhǎng)度隨溫度變化而變化。

圖 1-31    閥式阻力可調(diào)節(jié)機(jī)頭的結(jié)構(gòu)                             圖 1-32    穩(wěn)流調(diào)節(jié)式機(jī)頭的結(jié)構(gòu)             圖 1-33   熱螺栓式機(jī)頭口模調(diào)節(jié)裝置 1—阻流調(diào)節(jié)器   2—加熱器    3—膨脹螺栓

8） 失重式計(jì)量料斗裝置 。該裝置采用精密失重加料系統(tǒng) ，加料精度可以控制在 ± 1g ， 配合在線壁 厚 、直徑檢測(cè)裝置 ，可以實(shí)現(xiàn)擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速和加料 裝置的閉環(huán)控制。

單螺桿精密擠出機(jī)的工作無論多么穩(wěn)定 ， 總會(huì)存在波動(dòng) ，這種波動(dòng)可以通過擠出機(jī)的控制系統(tǒng)加以調(diào) 節(jié) 。如可以將擠出機(jī)的實(shí)測(cè)產(chǎn)量與擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速 或牽引速度形成閉環(huán)，提高擠出制品的軸向尺寸精 度 。但由于擠出制品的產(chǎn)量很難測(cè)定，人們開發(fā)出了 失重式計(jì)量料斗 ，其結(jié)構(gòu)如圖 1-34 所示 。該料斗較 好地解決了擠出產(chǎn)量的在線測(cè)量問題。

圖 1-34   失重式計(jì)量料斗結(jié)構(gòu)

      失重式計(jì)量料斗上裝有稱重傳感器 ，通過測(cè)量單 位時(shí)間內(nèi)料斗重量的減少量 ，可以得到擠出機(jī)的即時(shí) 產(chǎn)量 。擠出機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)可以根據(jù)失重式計(jì)量料 斗得到的擠出產(chǎn)量 ，實(shí)現(xiàn)擠出產(chǎn)量與牽引機(jī)轉(zhuǎn)速的閉 環(huán)控制 。采用失重式計(jì)量料斗 ，可對(duì)制品的米重進(jìn)行 精密控制 。在普通生產(chǎn)線擠出工作時(shí) ，牽引機(jī)的牽引 速度保持不變 ，制品的米重隨擠出機(jī)產(chǎn)量的波動(dòng)而變化 。制品的米重基本上保持不變 。采用失重式計(jì)量料 斗控制擠出制品的米重 ，不但可以提高制品的壁厚均 勻度 ，而且可減少原材料的浪費(fèi)。

      9） 配備高速帶式牽引機(jī) 、高速雙工位自動(dòng)切換 收卷機(jī) 、高速無屑切斷機(jī)。

10） 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)過程控制系統(tǒng) 。它是根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型 ，對(duì)過程參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理和分析 ，實(shí)現(xiàn)對(duì)過程精密控制的方法 。該方法是一種基于預(yù)先預(yù)測(cè)過程發(fā)展趨勢(shì)的先進(jìn)控制方 法 ，可比常規(guī)的邏輯程序控制方法大幅提高控制精度 80% 以上。

參考文獻(xiàn): 《塑料擠出機(jī)頭典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及試模調(diào)機(jī)經(jīng)驗(yàn)匯編》 陳澤成 、陳斌 編著