合理的螺桿組合對(duì)玻璃纖維AS擠出工藝的影響
摘要：合理的螺桿組合對(duì)玻璃纖維AS擠出工藝的影響
采用2＃螺桿生產(chǎn)的材料的性能相對(duì)采用1＃螺桿生產(chǎn)的材料性能有很大提升,但還未達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,需對(duì)2＃螺桿進(jìn)一步改進(jìn)。改進(jìn)方向?yàn)樘岣呋w樹(shù)脂對(duì)玻纖的浸潤(rùn)能力，保留合適的玻纖長(zhǎng)度。具體的調(diào)整為：（1）相對(duì)于2＃螺桿，熔融俗話段的前段分別引入強(qiáng)捏合塊K90/5/56和反向捏合塊K45/5/56L。（2）剪切段第二組三連捏合塊的排列改為兩組二連捏合塊組，且相連的捏合塊角度均不相同，并在第三組二連捏合塊組中引入了K45/5/36L的反向捏合塊，形成了3＃螺桿。結(jié)果表明：采用3＃螺桿生產(chǎn)的材料的性能進(jìn)一步提升。分析如下：熔融塑化段引入強(qiáng)捏合塊和反向捏合塊，這兩種捏合塊的強(qiáng)阻流作用，使得樹(shù)脂在擠出機(jī)中的停留時(shí)間更長(zhǎng)，加上K90/5/56捏合塊的強(qiáng)剪切作用使塑化效果明顯增強(qiáng)，熔體在玻纖加入之前得到很好的熔融塑化，提高了熔體對(duì)玻纖的包覆和浸潤(rùn)，有效提高玻纖與基體之間的結(jié)合能力，同時(shí)在一定程度上也起到保護(hù)玻纖長(zhǎng)度的作用（樹(shù)脂塑化好，熔體流動(dòng)性增強(qiáng)，通過(guò)剪切區(qū)域受到的剪切應(yīng)力也就相應(yīng)有所降低，玻纖收到的破壞也降低）。不同角度的捏合塊相連，加強(qiáng)了熔體的頻繁分流及重新定向，從而體現(xiàn)出良好的分布性混合，所以剪切段的組合排列在保證一定粉掃作用的同時(shí)提高了分布作用，使分散開(kāi)的玻纖在熔體中的排布更佳有序，這些都有利于提高材料的力學(xué)性能。
2.2螺桿組合的優(yōu)化
采用3＃螺桿組合生產(chǎn)的材料的力學(xué)性能高，但產(chǎn)能較低及擠出穩(wěn)定性較差（偶爾出現(xiàn)較長(zhǎng)或成團(tuán)玻纖從口模直接擠出造成斷絲）的情況，分析原因?yàn)椋?＃螺桿組合中除保持了與2＃螺桿組合數(shù)量相當(dāng)?shù)木哂凶枇髯饔玫哪蠛蠅K之外，還分別在熔融段和剪切段加阻流能力很強(qiáng)的反向捏合塊，使整套組合的輸送能力變小，最終使產(chǎn)能偏低。加之剪切段捏合塊的排布使玻纖通過(guò)第一、二組捏合塊的主要作用在于分布混合，對(duì)玻纖長(zhǎng)度的改變影響不大；因而仍然存在少量尺寸較長(zhǎng)的玻纖難以被浸潤(rùn)而成團(tuán)外露，影響擠出的穩(wěn)定性。
為了改善這種狀況，需對(duì)3＃螺桿組合繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)，主要方向?yàn)檎嬲龑?shí)現(xiàn)集體樹(shù)脂浸潤(rùn)能力的提高，適當(dāng)控制玻纖的長(zhǎng)度并保證玻纖的分散，提高擠出的穩(wěn)定性，另外降低阻流作用提高產(chǎn)能。具體調(diào)整為把熔融段的反向捏合塊移走，把熔融段后段的組合改為一組三連捏合塊，抱著的那個(gè)物料達(dá)到充分熔融效果之后盡量降低阻流作用，降低主機(jī)電流；另外對(duì)剪切段也做了比較大的調(diào)著那個(gè)，為了是玻纖從玻纖口進(jìn)入螺桿之后先得到合適的分散混合的同時(shí)加強(qiáng)玻纖分散之后的分布混合（即在保證玻纖平均長(zhǎng)度的同事加強(qiáng)玻纖在樹(shù)脂的浸潤(rùn)性和均一性）,所以除了增加了一個(gè)K90/5/56捏合塊之外,還星辰過(guò)了三組三連捏合組(4＃螺桿組合方式見(jiàn)表3)。由表3和表4可以看出4＃螺桿擠出穩(wěn)定，塑化效果較好，產(chǎn)量較高，力學(xué)性能也保持較好。由此可見(jiàn)熔融短的改進(jìn)，在保證產(chǎn)能的擠出上也保證了塑化效果；而剪切段的調(diào)整，使剪切能力得到了很大的提升，保證玻纖不會(huì)因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)而影響分布。
玻纖增強(qiáng)作用的好壞，與玻纖聚合物中的長(zhǎng)度、分散狀態(tài)或分布均勻性、取向以及被聚合物潤(rùn)濕的均勻性有關(guān)。在擠出不同配方的材料時(shí)，首先應(yīng)針對(duì)材料的種類(lèi)及配方進(jìn)行混合工藝和加工設(shè)備方面的研究，其中選用何種螺桿組合是一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)研究 ，選擇與材料的種類(lèi)、配方、設(shè)備的功用、工藝參數(shù)相匹配的螺桿組合才能充分發(fā)揮材料的性能。由誓言結(jié)果可知:4＃螺桿組合的塑化段和剪切段組合合理,對(duì)AS與玻纖的剪切、分散、浸潤(rùn)效果較好,適合于擠出玻纖增強(qiáng)AS材料.
