第一篇 挤出机概论 1
第一章 聚合物挤出基础理论 1
第一节 聚合物加工的基本阶段 1
一、固体输送 2
二、熔融 3
三、增压和泵送 5
四、混合 6
五、汽提和脱挥发分 6
第二节 聚合物的改性 7
一、聚合物的物理改性 7
二、聚合物的化学改性——反应挤出 9
第三节 聚合物加工中的混合 13
一、分散混合 14
二、广泛(分布性)混合 15
三、应变分布函数和停留时间分布函数 17
第四节 排气 18
第五节 单螺杆挤出过程 20
一、加料和固体输送 20
二、熔融 22
三、熔体输送 26
四、挤出机的工作图 27
参考文献 29
第二章 双螺杆挤出机概论 30
第一节 双螺杆挤出机的发展 30
第二节 双螺杆挤出机组的组成 32
第三节 双螺杆挤出机的分类、工作原理 34
一、双螺杆挤出机的分类 34
二、双螺杆挤出机的输送机理 39
第四节 双螺杆挤出机的主要技术参数 41
第五节 双螺杆几何学 42
一、概述 42
二、啮合同向自扫型常规螺纹元件几何学 44
三、啮合异向双螺杆几何学 56
四、啮合双螺杆的四个间隙 63
参考文献 64
第二篇 双螺杆挤出过程 66
第三章 啮合同向双螺杆挤出过程 66
第一节 固体输送 66
一、螺纹元件中粒料的固体输送 69
二、螺纹元件中粉料的固体输送 73
一、概述 76
第二节 熔融 76
二、典型的熔融子区 81
三、螺杆构型中聚合物颗粒熔融过程分析 87
第三节 熔体输送 88
一、概述 88
二、螺纹元件中的熔体输送 89
三、捏合(盘)块中的熔体输送 103
四、捏合块、螺纹元件组合流道的熔体输送 119
五、螺纹元件、捏合块元件、捏合块和螺纹元件组合流道流场差别比较 121
第四节 关于非常规螺杆元件挤出性能的研究 122
参考文献 126
第四章 啮合异向双螺杆挤出过程 128
第一节 加料和固体输送 129
第二节 熔融 133
一、解析法 141
第三节 熔体输送 141
二、数值法 147
第四节 混合 152
一、充满度 152
二、停留时间及停留时间分布 154
三、混合区 156
四、混合有效和混合不足 160
第五节 稳态挤出相互作用图 162
参考文献 164
第五章 非啮合双螺杆挤出过程 165
第一节 加料和固体输送 167
一、输送现象 168
二、螺杆并列时固体粒料输送的模型化 170
第二节 熔融过程 175
一、螺杆并列时物料的熔融过程 176
二、螺杆错列时物料的熔融过程 179
第三节 熔体输送 180
一、常规螺纹元件中的熔体输送 180
二、非常规(波状)螺杆的熔体输送 193
第四节 混合和停留时间分布 198
参考文献 200
第三篇 双螺杆挤出机设计 202
第六章 双螺杆挤出机设计总论 202
第一节 双螺杆挤出机的类型和整体方案的确定 202
第二节 双螺杆挤出机的主要技术参数 207
一、螺杆直径 207
二、中心距 208
四、螺杆转数范围 211
三、长径比 211
五、功耗 212
六、挤出量(产量) 215
七、螺杆轴向推力 217
参考文献 219
第七章 双螺杆挤出机挤压系统设计 220
第一节 啮合同向旋转双螺杆挤出机的挤压系统设计 220
一、螺杆设计 220
二、机筒设计 252
第二节 啮合异向旋转平行双螺杆挤出机的挤压系统设计 258
一、螺杆设计 259
二、机筒设计 271
二、螺杆设计 272
一、锥形双螺杆的分类 272
第三节 锥形双螺杆挤出机的挤压系统设计 272
三、机筒设计 277
参考文献 277
第八章 双螺杆挤出机的传动系统 279
第一节 概述 279
第二节 传动箱中减速部分和扭矩分配部分的布置 280
第三节 实现传动系统设计目标的各种传动方案 283
一、采用内齿传动 283
二、采用双啮合齿轮传动 285
三、多驱动系统 289
四、锥形双螺杆挤出机的传动系统 291
第四节 双螺杆挤出机传动箱结构设计 292
一、双螺杆中心距与传动箱设计中齿轮、轴及轴承之间的关系 293
二、双螺杆中心距的确定与齿轮参数的选择 294
三、关于箱体结构 295
第五节 止推轴承的组合设计 295
一、常用(串联)推力轴承的类型 296
二、承受两根螺杆轴向力的两止推轴承组在传动箱中的布置 299
三、传动箱的齿轮系统和止推轴承组在设计布局中的协调 302
参考文献 303
第九章 调压装置、排气装置、加料装置、加热冷却系统及挤出机下游装置 304
第一节 压力调节装置 304
一、径向调压阀 305
二、轴向调压阀 306
三、旋转调压阀 308
第二节 排气(脱挥)装置 309
一、排气口内的插件 310
二、连接套 311
第三节 加料装置 314
一、计量加料装置 314
二、强制加料装置 318
三、溢流加料装置 319
第四节 加热冷却系统 319
一、加热装置 319
二、冷却装置 320
三、机筒螺杆的温控 321
第五节 安全保护装置 324
第六节 挤出机下游装置 324
一、机头 325
二、过滤装置 325
三、切粒装置 329
参考文献 335
第四篇 双螺杆挤出机的应用 336
第十章 啮合同向双螺杆挤出机的应用 336
第一节 啮合同向双螺杆挤出机(加或不加熔体齿轮泵)组成的大型挤出造粒生产线 336
一、啮合同向双螺杆挤出机大型造粒生产线 336
二、关于用啮合同向双螺杆挤出机一次连续挤出制品的问题 341
第二节 啮合同向双螺杆挤出机和单螺杆挤出机组成的双阶挤出机在加工热敏性聚合物中的应用 342
一、关于双阶挤出机 342
二、双螺杆挤出机和单螺杆挤出机组成的双阶挤出机组 343
三、双阶挤出机的应用 346
第三节 啮合同向双螺杆挤出机在聚合物混合(制备共混物和合金)中的应用 347
一、共混原理 347
二、分开加料 348
三、螺杆构型 349
第四节 啮合同向双螺杆挤出机在填充改性中的应用 350
一、概述 350
二、母料法 352
三、啮合同向双螺杆挤出机用于母料制备时应注意的问题 354
第五节 啮合同向双螺杆挤出机在玻纤增强塑料粒料制备方面的应用 359
一、玻纤的加入 360
二、适于玻纤增强粒料制备的螺杆构型和机筒配置 361
第六节 啮合同向双螺杆挤出机在反应挤出中的应用 366
一、概述 366
二、反应挤出举例 367
第七节 啮合同向双螺杆挤出机在高性能聚合物改性中的应用 369
一、概述 369
二、聚苯硫醚(PPS)的填充、增强改性 370
四、在液晶聚合物中加入滑石粉 371
三、颜料在氟聚合物中的分散 371
五、由聚苯砜(PSU)中脱去溶剂 372
第八节 啮合同向双螺杆挤出机在聚合物和低粘度添加剂混合中的应用 373
第九节 啮合同向双螺杆挤出机在脱水、脱挥和排气中的应用 375
一、在脱水方面的应用 375
二、在由聚合物熔体和溶液中脱去挥发物中的应用 379
三、在排气中的应用 381
四、啮合同向双螺杆挤出机挤出过程中排气口溢料的原因及解决方法 384
第十节 啮合同向双螺杆挤出机在食品加工中的应用 387
一、概述 387
二、挤出过程 388
三、双螺杆挤出机的应用 388
参考文献 390
一、聚氯乙烯塑料的组成和预混 392
第十一章 异向双螺杆挤出机的应用 392
第一节 啮合异向(平行和锥形)双螺杆挤出机在加工PVC中的应用 392
二、啮合异向双螺杆挤出机制备RPVC粒料 397
三、啮合异向双螺杆挤出机由干混RPVC直接挤出制品 398
四、啮合异向平行双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机由干混料RPVC直接挤出制品的比较 404
五、啮合异向双螺杆挤出机和单螺杆挤出机在由RPVC干混料直接挤出制品方面的比较 408
第二节 啮合异向双螺杆挤出机在聚合物物理改性和反应挤出中的应用 410
一、用于混合作业时啮合异向双螺杆挤出机和同向双螺杆挤出机的比较 410
二、啮合异向双螺杆挤出机在反应挤出中的应用 412
第三节 非啮合双螺杆挤出机的应用 417
一、概述 417
二、在脱挥发分中的应用 418
三、在反应挤出中的应用 418
参考文献 421
四、在塑料回收中的应用 421
第十二章 双螺杆挤出机的操作 422
第一节 双螺杆挤出机的选购和安装 422
一、选购 422
二、安装 422
第二节 一般性操作 423
一、开车前的准备工作 423
二、开车操作 424
三、运转中检查 425
四、停机 426
五、螺杆拆卸组装 426
六、维护保养 427
七、关于安全保护 427
一、螺杆与传动箱输出轴之间的联接 428
第三节 关于螺杆与传动箱输出轴的联接与对位 428
二、关于螺杆联接轴端和传动箱输出轴的对位 429
第四节 双螺杆挤出过程的优化操作 432
一、概述 432
二、独立操作变量和因变量 432
三、操作窗口 434
四、用均匀设计方法优化啮合同向双螺杆挤出过程运转条件 434
参考文献 439
附录 440
附录一 同向双螺杆塑料挤出机行业标准(JB/T5420—1991) 440
附录二 异向双螺杆塑料挤出机行业标准(JB/T6491—1992) 445
附录三 锥形双螺杆塑料挤出机行业标准(JB/T6492-1992) 451
附录四 锥形双螺杆塑料挤出机产品质量等级(JB/T53028—1992) 459
附录五 异向双螺杆塑料挤出机产品质量等级(JB/T53030-1992) 462