細(xì)數(shù)擠出加工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展

來源：塑膠資訊發(fā)布時間：2021-03-16 17:10:14點(diǎn)擊率：

近年來，擠出生產(chǎn)線能逐漸成為中國擠出巿場主力的主要原因是輔助設(shè)備與模具技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展。
塑料制品的擠出加工技術(shù)主要分為兩類：一種是以單螺桿擠出為主，用于一般薄膜、異型材、電線等成型加工；另一種是以雙螺桿擠出為主，以共混方式得到制品。
除了這兩類主要的擠出技術(shù)之外，隨著高分子材料的發(fā)展，尤其是聚合物共混改性的飛速發(fā)展，多螺桿擠出技術(shù)也得到了更好地發(fā)展。
熱熔融擠出
熔融擠出成型(FDM)工藝的材料一般是熱塑性材料，如ABS、PC、尼龍等，以絲狀供料。
材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動，同時將熔化的材料擠出，材料迅速固化，并與周圍的黏結(jié)。每一個層片都是在上一層上堆積而成，上一層對當(dāng)前層起到走位和支撐的作用。

隨著高度的增加，層片輪廓的面積和形狀都會發(fā)生變化，當(dāng)形狀發(fā)生較大的變化時，上層輪廓就不能給當(dāng)前層提供充分的定位和支撐作用，這就需要設(shè)計一些輔助結(jié)構(gòu)“支撐”，對后續(xù)層提供定位和支撐，以保證成型和順利實(shí)現(xiàn)。

微納層疊擠出
微納層疊擠出系統(tǒng)主要有多臺擠出機(jī)構(gòu)成的塑化共擠部分、匯流單元、分流單元、層倍增單元、擠出口模及成型裝置等輔助設(shè)備組成，其中核心部件為層倍增單元，也是各種微納層疊技術(shù)的創(chuàng)新所在。層倍增單元通常需滿足分割效率高、分層過程壓力損失小、可應(yīng)用的聚合物范圍廣、同時盡量避免流道存在滯留區(qū)域等要求。
反應(yīng)擠出
反應(yīng)擠出是近20年來迅速發(fā)展起來的高新技術(shù)，同時也是高分子材料反應(yīng)加工學(xué)科的重要組成部分。它主要應(yīng)用于現(xiàn)有聚合物的功能化、聚合物制備、材料的高性能化改性等領(lǐng)域。
所謂反應(yīng)擠出（reactiveextion又名反應(yīng)性擠出、擠出反應(yīng)），是把擠出機(jī)作為連續(xù)化的微背混式柱塞流反應(yīng)器，使欲反應(yīng)的混合物在熔融擠出過程中可以同時完成指定的化學(xué)反應(yīng)。
反應(yīng)擠出還是理想的高粘度物料熔態(tài)反應(yīng)方法，原因是，其對擠出機(jī)螺桿螺筒上的各個區(qū)段進(jìn)行獨(dú)立的溫度控制、物料停留時間控制和剪切強(qiáng)度控制，使物料在各個區(qū)段傳輸過程中，完成固體輸送、增壓熔融、物料混合、熔體加壓、化學(xué)反應(yīng)、排除副產(chǎn)物和未反應(yīng)單體、熔體輸送和泵出成型等一系列化工基本單元操作，除此之外它還具有利用擠出機(jī)處理高粘度聚合物的獨(dú)特功能。
特種加工
火炸藥加工
火炸藥加工主要是通過雙螺桿擠出工藝技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。雙螺桿擠出工藝可實(shí)現(xiàn)加工制備發(fā)射藥、推進(jìn)劑、炸藥和煙火劑等多種不同產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動化，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和運(yùn)輸步驟，縮短了生產(chǎn)周期。
國外在火炸藥加工方面的研究比國內(nèi)要成熟一些，在2004年前后，美國海軍地面武器研究中心與德國火炸藥研究所(ICT)通過聯(lián)合攻關(guān)將線上監(jiān)測儀器應(yīng)用到了37mm雙螺桿擠出機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了線上檢測溫度、壓力等參數(shù)，顯著提高了雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)安全性，并成功制備了海軍用的兩種塑料粘結(jié)炸藥PBXN-106和PBXN-109。
除此之外國外也已經(jīng)完成了火炸藥雙螺桿擠出自動化試制線的建設(shè)，并且進(jìn)行了PAX-3炸藥的試制。
異型材擠出
近年來，塑料異型材因節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)而具有較高的使用率。塑料異型材主要是由擠出模加工成型，首先將擠出機(jī)擠出的熔融塑料經(jīng)過模頭加熱、分流、成型，然后通過定型模和水箱的定型及冷卻得到需要的產(chǎn)品。
擠出加工線上檢測技術(shù)
隨著高性能聚合物材料的發(fā)展，聚合物混合加工不再是獨(dú)立于聚合反應(yīng)及結(jié)構(gòu)性能表征的單純物理成型過程，而是決定聚合物復(fù)合材料終性能的核心環(huán)節(jié)。
聚合物擠出加工能有效地將聚合物熔融和機(jī)械混合的優(yōu)勢結(jié)合在一起，是制備高性能聚合物材料的重要手段。然而，擠出機(jī)復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)和瞬態(tài)流動特征導(dǎo)致了擠出加工過程中的流動和混合非常復(fù)雜。因此，擠出加工過程，開發(fā)即時的線上檢測技術(shù)尤為重要。
多螺桿擠出
多螺桿擠出機(jī)通常指機(jī)筒中有三根以上螺桿的擠出機(jī)。螺桿可配置成一字形或V字形。從工作機(jī)理方面來講，雙螺桿擠出機(jī)與多螺桿擠出機(jī)是一樣的，故雙螺桿擠出機(jī)相對于單螺桿擠出機(jī)來說有時也被稱作多螺桿擠出機(jī)，而多螺桿擠出機(jī)使聚合物熔體有較大的比表面，有利于揮發(fā)物從熔體中脫出，主要用于混配、反應(yīng)擠出、聚合物精制、聚合物溶液濃縮等操作。
多螺桿擠出機(jī)以其優(yōu)異的混合特性、較好的產(chǎn)能比、較小的長徑比已在功能塑料的制備、高亮度涂料的制備和富有營養(yǎng)及色香味具佳的新型方便食品的加工領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。多螺桿擠出對擠出技術(shù)的研究具有實(shí)際的應(yīng)用意義。

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