熔體齒輪泵在塑料擠出加工中的應(yīng)用

　�。�1）提高產(chǎn)品質(zhì)量 在沒有熔體齒輪泵的擠出機(jī)中，嘗嘗由于螺桿輸送不穩(wěn)定，物料化不充分，在熔融段物料軟化點(diǎn)不穩(wěn)定或固體床破碎，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷脈動(dòng)及喂料不均等導(dǎo)致擠出波動(dòng)，從而影響到產(chǎn)品質(zhì)量，比如厚薄不均，精度低等。尤其是生產(chǎn)薄制品時(shí)更為明顯，如擠出PET薄片材時(shí)會(huì)產(chǎn)生10%的厚度差。所以有時(shí)為保證片材的均勻性，整個(gè)片材都要加厚，這樣做無疑是一種浪費(fèi)。熔體齒輪泵的增設(shè)，把擠出螺桿產(chǎn)生的波動(dòng)與機(jī)頭及下游設(shè)備隔離開來，從而大幅度減弱上游的波動(dòng)，起到穩(wěn)壓作用。在理想狀態(tài)下熔體齒輪泵輸送物料過程中沒有物料滑動(dòng)，即具有不變的輸送容積，所以不論熔體齒輪泵入口處的壓力如何變化，流量波動(dòng)有多大，只要進(jìn)入熔體齒輪泵的物料能充滿齒槽，熔體齒輪泵就能以穩(wěn)定的壓力和流量向機(jī)頭輸送物料。從而減少了機(jī)頭的輸出波動(dòng)，其輸出波動(dòng)僅為0.1%。如此一來，擠出產(chǎn)品的密實(shí)性和尺寸精度得到了保證，廢品率得意降低。例如，使用熔體齒輪泵后，產(chǎn)生的PET薄膜厚度誤差從3%降到0.5%。另外，擠出PE電纜護(hù)套時(shí)，由于擠出產(chǎn)品厚度精度的提高，其質(zhì)量誤差從13.5%降到2.7%。產(chǎn)品精度的提高除了可改善產(chǎn)品的質(zhì)量外，還可以減少材料的浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本，從而獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。  

　�。�2）增加擠出產(chǎn)量  一般當(dāng)擠出機(jī)內(nèi)的壓力增大時(shí)，逆流量和漏流量隨之增加，從而導(dǎo)致整個(gè)流率下降。同時(shí)螺桿推動(dòng)物料前進(jìn)所消耗的功率增大，剪切力增大，物料溫度升高，最終導(dǎo)致物料降解，對熱敏性物料的加工十分不利。當(dāng)安裝熔體齒輪泵可起到增壓作用。由于熔體齒輪泵可以完成擠出機(jī)計(jì)量段的穩(wěn)壓，增壓功能，因此擠出機(jī)螺桿只需要完成連續(xù)輸送，熔融溫度降低，有效擠出量增加，功率耗能減少后，逆流量和漏流量也隨之減少，螺桿也可在低壓下進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，最終結(jié)果是物料所受的剪切力減少，熔融溫度降低，有效擠出量增加，功率消耗減少，生產(chǎn)的產(chǎn)品范圍增大。例如一臺(tái)的擠出機(jī)安裝熔體齒輪泵后，產(chǎn)量從270kg/h增加到450kg/h。由于熔融溫度的降低，LLDPE的吹塑膜產(chǎn)量也得到提高，比如在原產(chǎn)量小于等于180kg/h的擠出機(jī)上安裝熔體齒輪泵后，其產(chǎn)量可達(dá)到310kg/h。  

　　另外由于熔體齒輪泵的具有計(jì)量，增壓功能，因而安裝上熔體齒輪泵的擠出機(jī)可縮短螺桿的計(jì)量段，增長混合段，加大螺槽深度。  

　　(3）熔融溫度降低  熔體齒輪泵的增壓作用使得螺桿工作壓力下降，剪切應(yīng)力減低最終導(dǎo)致熔融溫度降低。在7.69MPa壓力下，大約可降6℃，這對于高粘度，熱敏性物料的成型加工是非常重要的。在LLDPE吹塑生產(chǎn)的能量效率也得以提高。在實(shí)際生產(chǎn)中，LLDPE吹膜生產(chǎn)所達(dá)到的能量效率在3~6kg/(kw.h)范圍內(nèi)，而對于一臺(tái)安裝上熔體齒輪泵的擠出機(jī)，其能量效率就可達(dá)16kg(kw.h)。    

　　廣泛的適用性  擠出機(jī)與熔體齒輪泵組合所獲得的有良性能使得該設(shè)備具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)際上這種設(shè)備可以對各種不同的塑料進(jìn)行加工，并生產(chǎn)出各類產(chǎn)品，特別是在加工難度大的材料和生產(chǎn)高精度產(chǎn)品時(shí)，更能發(fā)揮出自身的特長，比如由于熔體齒輪泵的穩(wěn)壓作用減少了擠出波動(dòng)，因此這種組合設(shè)備特別適宜于生產(chǎn)高精度，薄型的超薄產(chǎn)品，如PET，PS，PP和PA等高定向薄膜，因?yàn)檫@些材料對壓力和流量的波動(dòng)特別敏感，適用于共擠多層薄膜產(chǎn)品。這種產(chǎn)品每層薄膜都非常薄，為降低產(chǎn)品成本，層與層之間夾有回收料。所以它的加工難度較大，而熔體齒輪泵的增設(shè)則為共擠機(jī)頭提供了穩(wěn)定的流量，保證了各層組分比率的精度，特別市保證了夾層之間存在充足的防滲劑或膠黏劑。  

　　盡管熔體齒輪泵在塑料擠出加工中得到了廣泛應(yīng)用，但在加工含填充劑或特殊改性劑的塑料時(shí)仍受限制，它對各組分的分散度，與塑料的相容性和磨蝕性都有嚴(yán)格的要求。含有大顆粒，磨蝕性填充劑或增強(qiáng)劑的物料不能用裝有熔體齒輪泵的擠出機(jī)加工，因?yàn)閮?nèi)含的填充劑顆粒易形成料栓。而料栓不僅不能通過熔體齒輪泵嚙合齒輪的齒間間隙，且還會(huì)堵塞于齒間，腐蝕齒輪，使熔體齒輪泵很快損壞。