挤出机温度控制水冷和风冷的区别(一)
由挤出环节知,温度是挤出环节得以进行的关键因素之一,挤出机的加热冷却系统便是为确保这一必备条件而存在的。塑料在挤出过程当中获取的热量渠道有两点,一是料筒外部加热器供给的热量,另一个就是塑料与料筒内壁、塑料与螺杆及其塑料之间相对运动所形成的摩擦剪切热。前一部分热量由加热器的电能转化而来的,后一部分热量由电动机传输给螺杆的机械能转化而来的。两部分热量占比的大小与螺杆、料筒的结构形式、工艺条件、物料的性质等相关,也和挤出环节的阶段(如启动阶段,稳定运转阶段)相关。
此外,两部分热量所占的比例在挤出环节的不同区段也是不一样的:在加料段,由于螺槽较深,物料尚未压实,摩擦热是比较少的,热量多来自加热器;但是在均化段,物料已熔融,温度较高,螺槽较浅,摩擦剪切产生的热量比较多,有时候不但不用加热器供热,还需要冷却器进行冷却。在压缩段,物料受热是以上两种情形的过渡状态,也就是由摩擦剪切产生的热量比加料段多,而比均化段少。因而挤出机的加热冷却系统大多是分段设置。
从能量的角度去分析,挤出环节有一个热平衡问题。加热器供给的热和摩擦剪切所产生的摩擦热一部分用以使塑料产生物态的变化,还有一部分损失掉了。即使影响这一平衡的因素有很多,但是在稳定挤出的条件下,这一平衡一直是应当维持的。
一、挤出机的加热方法
挤出机的加热方法一般而言分为三种:液体加热、蒸汽加热和电加热。尤其以电加热用得最多。蒸汽加热已极少使用(热喂料橡胶挤出机蒸汽加热多)。
液体加热的原理是先把液体(水、油、联苯等加热,然后由它们加热料筒。目前挤出机上应用的最多的是电加热,它又可分为电阻加热和电感加热。
二、挤出机的冷却
挤出机设置冷却系统(和加热系统一起)是为了保证塑料在工艺要求的温度条件下实现挤出成型环节。挤出过程当中常常会产生螺杆回转生成的摩擦剪切热比物料所需要的热量多的现象,这将导致料筒内物料温度太高,若不及时排出过多热量,会引发物料(特别是热敏性塑料)分解,有时候也会使成型难以进行。因此,一定要对料筒和螺杆进行冷却。