湖南省韶山市2019捏合機機器暨會
摘要：從理論依據出發，準確計算捏合機驅動功率，依據槳葉及螺桿構型等設計要領，擺脫了傳統捏合機生產需要依據經驗設計的盲目性
捏合機是膠類產品較重要的加工設備之一，主要用于橡膠塑料等高分子與配劑的混合。根據捏合機的工作原理可知，加入捏合室的膠料主要受攪拌槳葉與捏合機室壁的剪切和拖拽作用達到混煉效果，因此槳葉形狀直接影響高分子材料與各種添加劑的分散和混合的均勻性，另外驅動功率，出料方式等都對生產工藝的效率和優化有著不可忽視的作用。以下我們通過對設計一臺2000L丁基熱熔膠捏合機來探討下設計要點：
PVC 100; 三鹽 2.0；二鹽 1.0；Pbst 0.8；DOP 20；CaCO3 30；Hst 0.5；Wax 0.5。
以熱熔膠生產為例：熱熔膠是大塊的丁基膠、聚合物和填充劑的分散混合，恩索公司選用的是SIGMA雙槳結構，兩只拌槳采用相切式排放，速比為1:1.44，其W結構形成了兩個分散混合區:A.SIGMA攪葉與槽壁旋轉區域;B.兩攪葉相切區域，其采用整體碳鋼鑄造，具有較高的強度，其雙拐的形狀能夠很好的破碎大塊的丁基膠塊的，其螺旋式的結構能夠使物料進行上升下降動作達到快速混合并分散加入的填充料，從而制得較好的熱熔膠產品；
出料效率驗算：計算每旋轉一周的出料量約為942克，根據螺桿轉速62RPM，可以推算出每小時出料量為3504KG（比重為1時），熱熔膠成品比重0.9-1.3kg/L，估算可以滿足出料速率要求；
捏合機能應用于5000Pa.s左右的流動性極差的高粘度漿體或塑性固體，槽體的夾套中可以用導熱油或水進行加熱或冷卻。特殊的需要場合，還可以設計在真空下操作，捏合機上蓋有加液導管，雙軸的速度差為7.52r/min.其優點是，由于物料不斷地改變位置，使混合較快，且單位體積的傳熱面積大等。
根據物料的特性或捏合中所加液料的性質，分為普通型、增安型和防爆型。
該機廣泛用于塑料、橡膠、硅橡膠、顏料、油墨、膠基、碳素、纖維素、食品、醫藥等行業。該機拌缸、拌槳均為不銹鋼制造，其拌缸夾套內可設計成電加熱、汽加熱或水冷卻形式、出料方式有液壓翻缸、螺桿擠出及下出料等形式。
主要有電機、減速機、連軸器、軸承、傳動結構、真空系統、電控系統等；
高速捏合機屬于粉料共混設備，其工作原理是：高速旋轉的攪拌漿借助呈一定角度傾斜的表面與物料產生的摩擦力使物料沿漿面切向運動，同時由于離心力的作用，物料被拋向混合室內壁，并沿壁面上升，當上升到一定的高度后，由于重力作用，又落回葉輪中心，接著又被拋起。這種上升運動與切向運動的結合，使物料實際上處于連續的螺旋式運動狀態。由于漿葉轉速很高，物料運動速度也很快，快速運動著的粒子間相互碰撞、摩擦，使得粒子或疑聚在一起的團塊被碎，同時物料的溫度也相應升高，這有利于樹脂對各種助劑的吸附。混合室內的折流板面呈流線型，其高度和角度可調，它可以使螺旋運動的物料流動狀態被攪亂，使物料呈無規運動，并在圻流板附近形成強烈的旋渦，這增強了混合效果，使各徂分形成均勻分散的粉、粒狀聚合物混合體。另外，折流板內的熱電偶可實現對料溫的控制。
值，都是基于熔體輸送理論，針對丁基型熱熔膠粘度為范圍2000cps(150℃)-150000cps(200℃)，由于捏合機的螺桿主要功能是輸送，一般長徑比較小，螺桿與桶壁的間隙也比較大（1mm),一般單螺桿擠出機0.220-0.394mm,根據國產單螺桿擠出機的一些數據統計，得出一個估算擠出機功率的公式 ，這里D代表螺桿直徑，k為系數，n為螺桿轉速，根據目前單螺桿行業生產和統計，對系數，當D<90mm時，k取0.00354，當D>90mm是，k取0.008，在捏合機行業，因螺桿長徑比較小（一般1:4-6，單螺桿擠出機1:7-25），螺桿與桶壁間隙大，擠出阻力較小，根據恩索公司在多年制造和試驗過程中推算得知，當D>120mm時，k取0.0007(已計入1.5倍的安全系數）；我們將相關數據代入計算 ，考慮功率損耗，因此選用30KW的驅動功率較為安全可靠。
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