同向双螺杆挤出机和异向双螺杆挤出机的区别
2024-12-20 来源:唯塑传播
一、同向双螺杆挤出机：
在同向旋转的双螺杆挤出机中，两根平行的螺杆同步转动，在它们接触的部分以及与机筒之间产生均匀的剪切作用。这种剪切效果的强度可以通过调整螺杆的设计组合和间距来控制，以适应不同的加工需求。螺块的几何形状加上同向旋转的特性赋予了螺杆出色的物料分布和混合能力，特别适用于混炼操作。
当物料进入料筒并被软化后，由于双螺杆在啮合点的方向相反，一根螺杆将物料吸入间隙，而另一根则将其推出，从而使得物料在这两个螺杆间形成“∞”字型运动路径。此过程中，物料经历较大的相对速度变化，有利于其混合均化。同时，由于啮合区的间隙极小，且螺纹和槽的速度方向相反，因此这里产生了高强度的剪切作用，有助于实现物料的均匀塑化。
螺杆和机筒采用的是模块化设计，可以配置多种类型的螺纹元件，如输送、捏合、剪切、反向螺纹及增压螺纹等，每种元件都有其特定功能。通过类似搭积木的方式组合这些元件，并进行优化设计，能够满足不同材料加工的需求，灵活应对各种工艺配方的要求。
此外，同向双螺杆挤出机还具有作为动态反应器的功能，物料在机筒内熔融后可以发生一系列化学反应，包括但不限于聚合、接枝等。反应性挤出加工不仅限于单体或低聚物的聚合反应（例如自由基聚合、加聚、缩聚和共聚），还包括聚烯烃的可控交联和降解、聚合物的接枝改性，以及强制共混改性和物理改性（如填充、混炼、增韧和增强）。这使得同向双螺杆挤出机成为一种多功能的加工设备，广泛应用于高分子材料科学领域。
二、异向双螺杆挤出机：
相比之下，异向双螺杆的设计相对简单一些。由于两根螺杆朝相反方向旋转，它们之间的接触点较少，因此对螺杆间的配合精度要求相对较低。在异向旋转双螺杆挤出机中，物料的输送类似于齿轮泵中的正位移方式。这种挤出机的特点是转速较低，减少了因剪切而产生的热量，降低了物料分解的风险，因此对物料的热稳定性要求相对不高，特别适用于热敏性材料（如PVC）的成型加工。
相较于同向双螺杆挤出机，异向双螺杆挤出机拥有更高的输送效率、更佳的排气和熔融效果，尽管其分散混合性能稍逊一筹，但能更好地建立稳定的机头压力，使之成为直接挤出制品的理想选择。此外，还可以省略预塑化造粒工序，直接加工PVC粉料，从而降低产品成本。
传统上，异向锥形双螺杆挤出机主要用于聚氯乙烯（PVC）制品的挤出。然而，近年来国内的一些实践表明，异向锥形双螺杆挤出机也可以成功应用于聚烯烃（如聚乙烯，PE）管材的挤出。采用异向锥形双螺杆挤出机进行聚烯烃管材挤出的主要动机是为了节能和降低成本。
例如，一台65mm直径、螺杆间距132μm的锥形双螺杆挤出机，其驱动电机功率仅为37kW，而相比之下，一台75mm或80mm的单螺杆挤出机，其驱动功率通常不低于90kW。这意味着，在相同或相近的产量下，异向锥形双螺杆挤出机可能提供更好的能源效率。
值得注意的是，由于聚烯烃熔体与聚氯乙烯熔体的流动特性存在明显差异，要将原本设计用于PVC的异向锥形双螺杆挤出机应用于聚烯烃管材挤出时，需要对螺杆的设计进行调整，以确保能够有效地处理聚烯烃材料，并且可能还需要对挤出模具（机头）进行相应的修改。
同向双螺杆挤出机因其高度定制化的特性和较高的技术含量，在设计上更加精密复杂；而在维护方面，则需要投入更多的时间和精力来进行精细管理。异向双螺杆挤出机则以其简洁明了的设计赢得了部分用户的青睐，尤其是在那些追求稳定可靠性的应用场景中表现出色。
