人們對(duì)三螺桿擠出機(jī)的設(shè)想至少已有幾十年的歷史,直到2005年8月臺(tái)倒品字形三螺桿塑膠擠出機(jī)才突破技術(shù)壁壘在北京中興新創(chuàng)塑料機(jī)械制造有限公司問世。兩年來它經(jīng)過了各種條件下的考核,證明它具有非常獨(dú)特的塑化分散功能。一臺(tái)這樣的三螺桿擠出機(jī)強(qiáng)過于一臺(tái)密煉機(jī)和一臺(tái)雙螺桿擠出機(jī)的組合。其關(guān)鍵部分齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)安全可靠,每根軸的扭矩達(dá)600N-M是生產(chǎn)塑膠產(chǎn)品的理想設(shè)備。如生產(chǎn)低煙無(wú)鹵阻燃電纜料氫氧化鎂填充量可達(dá)70%,碳黑母料N330或N220碳黑含量可達(dá)55%以上PE或PP母料碳酸鈣填充量可達(dá)85%以上,由于分散均勻顆粒強(qiáng)度遠(yuǎn)勝于雙螺桿擠出機(jī)的造粒效果。
為什么這種三螺桿擠出機(jī)具有如此強(qiáng)大的塑化分散功能呢?這是因?yàn)槌实冗吶切闻帕械娜輻U在中心區(qū)間形成了一個(gè)閉合空間,由于螺紋元件是三個(gè)頭的,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),在螺桿的任一截面,中心區(qū)間的面積將由小變大變化三次,如0°時(shí)區(qū)間面積小(見圖一)旋轉(zhuǎn)60°時(shí)變?yōu)榇?見圖二),之后又逐漸變小到120°時(shí)回到小,如此循環(huán),如螺桿長(zhǎng)頸比為30,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘時(shí),每分鐘的變化次數(shù)為30×3×500=45000次,即45000次壓力脈動(dòng)。敞開機(jī)頭可以看到物料呈直徑15毫米左右的小球狀(似糖葫蘆)連續(xù)擠出。
顯而易見,雙螺桿只有一個(gè)嚙合點(diǎn),三螺桿有三個(gè)嚙合點(diǎn),僅就此而言,一臺(tái)三螺桿擠出機(jī)相當(dāng)于三臺(tái)雙螺桿擠出機(jī),物料在嚙合點(diǎn)處受到雙倍圓周速度的強(qiáng)烈剪切,加上加熱器加熱物料將很快塑化。實(shí)踐證明以PP為例。在距螺紋起始點(diǎn)500毫米(相當(dāng)于8.3D)處就已完全塑化,此后熔化的物料將主要在中心區(qū)域流動(dòng)被吸到中心區(qū)又被擠出,所以真空排氣口不易冒料,可以放心的抽真空以提高產(chǎn)品質(zhì)量。每次壓縮比都達(dá)到43倍這就是密練分散功能強(qiáng)的原因所在。而剪切作用則基本消失,使得物料的分子鏈不會(huì)被剪斷,這一點(diǎn)對(duì)許多物料而言是十分有益的。
如物料在機(jī)內(nèi)停留20秒鐘,將被強(qiáng)力密練分散15000次,試想什么樣的物料組分能不被密練分散均勻呢?
密煉機(jī)的蜜煉過程沒有壓縮比,而該種三螺桿擠出機(jī)的密練過程帶有強(qiáng)大的壓縮比λ=43,即是強(qiáng)力密練。所以一臺(tái)密練式三螺桿擠出機(jī)≥一臺(tái)密練機(jī)+一臺(tái)雙螺桿擠出機(jī)的組合,是被實(shí)踐充份證明了的。
該機(jī)生產(chǎn)50%碳黑(N330)母粒時(shí)產(chǎn)量250kg/小時(shí),電流100安培產(chǎn)量是同規(guī)格雙螺桿擠出機(jī)的1.5倍,且節(jié)電50%