纵横向开放较大的输 送元件，混合作用 好，漏流大，物料停 留时间分布较宽。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （1） 输送元件 ② 输送特点 I.优点 a.输送率高 双螺杆：QP=0 双螺杆：Q=QdQL ∴需要定量加料（饥饿加料，不能充满） b.螺杆特性线平缓，对机头适应能力强—Q随P变化小

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （2）同向双螺杆对物料的输送机理 结构（与异向转动双螺杆相比）： 相同点：在啮合区，螺棱插入螺槽形成“C”形室 不同点：“C”形室不封闭，两个螺杆间有一个连 续通道 （ “C”形室相连）。 通道形成： 在啮合区（开口处），物料沿一根螺 杆螺槽的“C”形室进入另一根螺杆螺槽的“C” 形室前进，再到啮合区时，又跨回前一根螺杆螺槽 的“C”形室。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （2）同向双螺杆对物料的输送机理 VB A VA

  （2）同向双螺杆对物料的输送机理 注意： 啮合型同向双螺杆的纵向必须开放，否则，螺杆会发生干 涉而不能啮合。即螺槽宽度大于螺棱宽度，纵向有通道。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （2）同向双螺杆对物料的输送机理 特点： 同向双螺杆两螺杆之间没有压迫效应 同向双螺杆之间一般制作成紧密啮 合，以提高自洁能力。 同向双螺杆两螺杆啮合处的相对 速度 Vr＝2π · n (Rb＋Rs) V1S

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 二、双螺杆挤出机的工作原理 1、输送机理 ◆ 单螺杆输送机理：由摩擦和粘性拖曳输送 固体（加料段）：摩擦输送（fs↓、fb ↑ ） 熔体（计量段）：摩擦和粘性拖曳输送 ◆ 双螺杆输送机理：强制输送 (正位移输送） 不一样双螺杆：正位移输送能力不同 输送机理有差异

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 2、双螺杆挤出机中的功能元件 (1) 输送元件 ① 具有一般螺纹结构，主要起输送作用。 等深、等距、槽宽等于棱宽、纵横向皆封 闭的输送元件 正位移能力强 混合作用差 用于固体输送和熔体输送

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （1）异向双螺杆对物料的输送机理 ② C形室沿螺杆轴向移动的速度为： VL＝t · n，其中 t为螺杆导程，n为螺杆转速 异向全啮合双螺杆挤出机的理论挤出量： Q＝2n · V，其中V为单个C型小室的体积 实际上，由于存在螺杆与机筒内壁的间隙，漏流使 产量不能够达到理论产量。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 ② 输送特点 II.缺点 b. 排气性能差—气体被围在螺槽内 ∴ 挤出机要设排气段，并有抽真空系统排气系统。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 ② 输送特点 II.缺点 c.异向双螺杆易产生压延效应 在啮合处，物料被拉入间隙，物料受挤压同时对螺 杆产生较大反作用力—分离力，使螺杆弯曲，对机 筒产生磨损，称为“压延效应”。 异向向内双螺杆：压延效应严重，使用甚少 异向向外双螺杆：n=8～50rpm，减轻机筒磨损 同向转动双螺杆：不产生压延效应，n=300rpm

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （1）异向双螺杆对物料的输送 机理 ⑤ 两螺杆间存在间隙，两螺杆产生分离力更大。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （1）异向双螺杆对物料的输送机理 ⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 两螺杆主要设计成螺纹式： 有正向螺纹、反向螺纹和特种螺纹之安排 两螺杆之间的间隙： 间隙越小，剪切速率越大，分散混合效果好,但 两螺杆的分离力大。 间隙越大，剪切速率越小，但通过量越大，分 布混合效果好。

  偏心圆形 混合比较难 以混合的物 料。 菱形 剪切不强烈， 适用于剪敏性 的物料 曲边三角形 剪切强烈，适 用于能承受剪 切的物料

  不同点： 两根螺杆，水平放置 机筒内孔为双孔 有排气系统（螺杆有排气段，机筒有排气口） 加料装置，定量加料

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 一、双螺杆挤出机的结构与分类 2、分类 （1）按照螺杆结构特点分类 ◆ 平行双螺杆挤出机 ◆ 锥形双螺杆挤出机

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 一、双螺杆挤出机的结构与分类 2、分类 （3）按照螺纹的旋向与转向分类 ◆异向双螺杆：异向螺纹、异向转动 （异向向内、异向向外） ◆同向双螺杆： 同向螺纹、同向转动

  异向 双螺杆挤出机的转动方向： ◆ 平行双螺杆（异向、同向） ◆ 锥形双螺杆（异向）

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 ② 输送特点 I. 优点 c. 自洁性好 单螺杆：在螺槽后面易滞料（PVC、PVDC易分解） 无自洁性 双螺杆：在啮合处有速度差，相互擦离，防止滞料 同向：Vr=V1bV2s（自洁性更强） 异向：Vr=V1b- V2s

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 1、输送机理（全啮合型） （1）异向双螺杆对物料的输送机理 ① 特点（形成C形室沿螺杆轴向移动）

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （1）异向双螺杆对物料的输送机理 分开看：两根旋向不同的双螺杆 合着看：啮合区 一根螺杆螺棱插入另一根螺槽中，把两个 连续的螺旋通道分割成一段段的封闭“C” 形室，室数与螺纹圈数相同。 动 作：螺杆转动， “C”形室前移（轴向移动） 螺杆转动一圈， “C”形室前移一个导程的 距离。

  齿形混合元件 能够直接进行分流，增加界面，有利于分布混合比较难以混 合的物料。

  一、双螺杆挤出机的结构与分类 1、结构（与单螺杆挤出机相比） 相同点： 包括挤压系统、传动系统、加热冷却系统 功能基本上与单螺杆挤出机相同

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 双螺杆挤压系统作用： ◆ 输送（固体、熔体）：连续、稳定、输送率高 ◆ 熔融塑化（固体→熔体）：完全、均匀 ◆ 增压、排气、均化

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （1）异向双螺杆对物料的输送机理 ③ 异向全啮合双螺杆啮合处的相对速度

  VrA＝2π · n (Rb-Rs) VrA为 A 点处两螺杆侧间隙间的相对速度 Rb为螺杆外半径 Rs为 螺杆内半径

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 （1）异向双螺杆对物料的输送 机理 ④ 旋向的影响 异向向外： 在加料口不断腾出空间，使物料不断进入螺槽， 即进入“C”形室，然后随着“C”形室向前输送。 异向向内： 在加料口物料被拉入螺槽，螺槽空间暴露少，易 充满螺槽，Baidu Nhomakorabea物料受到强烈的挤压，从而对螺杆 产生反压力，即螺杆分离力。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 二、双螺杆挤出机的工作原理 ◆ 非啮合型双螺杆的工作原理 不能形成封闭或半封闭的型腔，无正位移输送条件， 其输送机理与单螺杆相似。 ◆ 啮合型双螺杆的工作原理 能形成封闭或半封闭的型腔，有正位移输送条件， 其正位移输送程度与封闭程度有关。 只讨论全啮合式双螺杆挤出机输送机理。

  一、双螺杆挤出机的结构与分类 2、分类 （2）按照螺杆相对位置（啮合方式）分类 ◆ 全啮合（A= r R） A-两根螺杆中心距离

  ◆ 非啮合（A≥2 R ） （体现不出双螺杆的优点） ◆ 部分啮合（ r R ≤ A≤ 2 R ）

  第三章 挤出成型（Extrusion） 第五节 双螺杆挤出机的结构及工作原理

  一、双螺杆挤出机的结构与分类 二、双螺杆的工作原理 三、双螺杆挤出机中的功能元件 四、双螺杆对物料的混炼与塑化 五、螺杆的结构参数

  双螺杆挤出机诞生的背景： 双螺杆挤出机是在单螺杆挤出机基础上发展起来的 用单螺杆挤出机加工 材 料：掺混料（纤维与树脂） 填充、增强材料（CaCO3、红泥、矿渣等） 出现一些明显的异常问题：吃料难、熔融难、塑化差 70年代以来，双螺杆挤出机发展十分迅速 欧 洲：100%管、板、异型材制品用双螺杆挤出机加工

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 3、双螺杆对物料的混炼与塑化总结 ∵ 双螺杆输送能力强，物料停留时间短 ∴ 必须有强烈的塑化手段和混合方法，以保证物料的熔 融和均化。

  3、双螺杆对物料的混炼与塑化总结 机筒加热 间隙中产生强剪切（间隙比单螺杆多—四种间隙） 同向螺杆历程长，物料分流、合并，进入不同螺 杆C形室。 ∴混合效果好—用于共混、填充、造粒 加入各种混炼元件，提高塑化、混合作用。

  第三章 挤出成型（Extrusion） 第一节 概述（录像） 第二节 单螺杆挤出机的基本结构 第三节 单螺杆挤出理论 第四节 排气挤出机的工作原理 第五节 双螺杆挤出机的工作原理 第六节 挤出成型工艺

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 ⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 定量加料： 控制物料的塑化情况，熔融与单螺杆相似 加设排气口： 相邻的腔室间没有压差，气体向料斗方向排气比较、困 难，必须设置排气口。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 ⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 加强压缩： 因为固体输送段螺槽未充满，所以要加强压缩，有利于传 热，加速熔融，更好排气。 压缩方式： 改变螺纹导程、螺棱宽度、螺杆外径、螺杆根径、设置反 向螺纹等。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 三、双螺杆的结构参数 1、D—不能太小，从φ25开始 2、L/D—达到同样的成型效果时，比较小，18～22 3、h3—大

  4、压缩比ε实现方法 （a）采用不一样螺距的三段螺杆 （b）采用连续的渐变螺距 （c）螺距不变，螺棱厚度改变 （d）螺距不变，连续改变螺槽的深度 —改变螺槽容积 （e）锥形双螺杆—螺杆内外径 连续变化—螺槽容积逐渐减小

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 ② 输送特点 II.缺点 a.挤出量波动 螺纹末端：终啮合点打开：出料 终啮合点啮合：不出料 每转一周，就有一瞬间，无物料挤出。 异向比同向更突出，必须想办法解决挤出量波动的问题

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 ② 输送特点 I. 优点 d. 物料停滞时间短而均匀 单螺杆：有Qd、QP、QL，各处速度不同， 物料历程差异大（同进不同出）， 停滞时间分布宽，少部分停滞时间长， 易分解，难控制。 双螺杆：稳定输送，QP≈0， QL也很少，物料历程基本相 同，停滞时间分布窄，停留时间短。

  第五节 双螺杆挤出机的工作原理 双螺杆挤出机的应用领域： 聚合物反应挤出：PU、PA、POM、PMMA反应成型 为型材、单丝等；TPV的制备等 共混、填充改性：PA/玻纤 、橡塑共混（PP/EPDM、 PP/POE等）、塑塑共混（合金） 废塑料再生利用：将形状、比重、品种不同的聚合物 回收、 利用 成型加工HPVC管材、异型材等