2.2特殊的螺杆、机筒组合技术

在这一工艺路线中，高填充的EVA需在双螺杆挤出机中完成固体输送、熔融、塑化、排气、混炼及熔体输送等众多过程，除了选择合适的螺杆长径比之外，机筒的排列了顺序及螺杆组合技术至关重要。

该设备中，选用了长径比为40的双螺杆挤出机，机筒分为10节，第1节为加料机筒，第6,9节为排气机筒，其余为闭合机筒。要求螺杆组合在满足产量的同时，必须保证物料经过第6节机筒时xx塑化。因此，设计组合时在第1节至第6节机筒处设计了3组强弱各异的剪切区。由于第7,8节机筒处组合的主要功能为混炼和分散，因此，在该区采用了轴向开槽元件与捏合盘相结合的组合方式，取得了较好的效果。在该组合中，由第6节和第9节机筒处共同完成真空排气的任务。由于大量的CaCO3粉料在混合过程中极易夹带气体，另外，易吸湿的EVA也极易吸收空气中的水分，又加之配方中包含有其他液体助剂污，所以要求在第6、9节机筒处从已塑化的物料中逸出的水分及低分子挥发物必须尽{zd0}限度地脱除掉。经混炼、排气后的物料由第10节机筒处的小导程输送元件稳定输送至单螺杆进料口处。经过大量的实验，笔者设计了图4的螺杆组合，该组合在满足产量的同时可以完成上述多项功能，同时经双螺杆挤出机混炼挤出后的物料在双螺杆挤出机头部的出料精度比喂料系统的精度大大提高。

从表2可以看出，特定产量下双螺杆挤出机挤出产量的波动只有喂料系统波动的52％。

3、特殊的单浓螺杆衔接体结构设计  

为了保证经双螺杆头部挤出的熔融物料能够稳定地进入单螺杆挤出机内，单、双螺杆衔接体结构尤为关键。通过实验研究发现，传统的单、双螺杆衔接体（图5），尽管可以将物料送人单螺杆进料口，但由于结构及加工工艺限制，衔接体的出料口到单、螺杆螺棱表面有一段高度差，这样从衔接体中掉出来的熔融物料刚好落在单螺杆螺槽中，大部分物料并没有马上被螺棱带走，而是停留在进料口的空腔中。只有当空腔快要充满时才靠物料与机筒内壁间的摩擦将堆积的大部分物料拖走，拖走之后又形成了空腔，物料又继续堆积，这样周期性“堆积-带走”造成了单螺杆挤出机机头出料的不稳定。经过大量的实验分析，将该衔接体改为图6所示的结构，在单、双螺杆衔接体下方增加了一个类似挡料块的结构，让所有经衔接体的物料全部被压入单螺杆螺槽中，并将其出料口设计成一个狭长的出口，保证挤出的片状熔融物料同时跨上两个相邻的单螺杆挤出机螺棱。同时，在衔接体与单螺杆挤出机进料口处加装密封垫。这样，调整单螺杆挤出机转速，当单、螺杆全部充满时，在密封的腔体内，经衔接体的物料能全部稳定地由挤板模头挤出，单螺杆挤出机的电流及挤出量的波动明显变小，满足了板材挤出的要求。

2.4特殊的单螺杆结构设计

  物料在单螺杆挤出机挤出过程中需完成建压和稳定挤出，这就要求单螺杆必须有合理的结构。相对于以往双阶机的单螺杆，主要作了以下几个方面的改进：①将螺杆长径比增大为12（原单螺杆长径比为7）；②由于计量段越长，对提高螺杆产量和改善混合均匀度、减少挤出波动越有利〔3〕，因此，增加了计量段的长度（大约占5个长径比）；③减小了螺杆压缩比；④调整了加料段和压缩段的长度；⑤减小了螺纹的导程。除此之外，对加料段螺杆的槽深及整根螺杆的螺棱宽度进行了调整，同时也对螺纹牙形根据各个不同功能段的特点进行了调整。单螺杆对物料的输送机理为摩擦拖曳和黏性拖曳，为了使物料能够正常输送而不产生“抱杆”现象，必须对单螺杆芯部进行冷却，碑螺杆和机筒表面产生温差，一般要求螺杆表面温度为60℃，机筒表面温度与塑料熔体温度相同。这样，高温的塑料熔体在接触单螺杆表面时就会瞬时失去黏性而脱离螺杆表面，靠机筒与塑料熔体间的摩擦力将物料向螺杆头部推进。除此之外，合理的螺杆头部形状设计将直接影响物料能否平稳地进入换网系统，避免物料产生滞留，防止物料的局部分解，对物料稳定挤出也有一定的影响。对于高填充EVA，由于其流动性较差，选用图7所示的扁平状头部结构。