三螺桿造粒機與雙螺桿造粒機的優(yōu)劣

高速?lài)Ш闲屯螂p螺桿的應用已非常普遍，而高速?lài)Ш闲碗p螺桿擠出機是近年剛出現的新產(chǎn)品，其優(yōu)異的性能越來(lái)越受人關(guān)注，但其還缺乏深入的研究  
      1、機械設計角度看，三種類(lèi)型的混合擠出機都是組合式，有利于加工工藝的調整。螺筒設計上，三種機型基本一樣，只是內孔的數量及布置方式有區別。螺桿設計上，三種機型也一樣。同樣規格元件都能通用。所以，從機械角度上講，雙螺桿擠出機所有的應用領(lǐng)域都可用LTS型及TTS型更好的替代而無(wú)需改變加工工藝，并可制造出更優(yōu)異性能的材料。

      2、從項4看出，三螺桿造粒機具有更好分流效果和更多次的剪切，所以具有更好的分布混合和分散混合[1]。高濃度PE炭黑色母粒時(shí)，因炭黑顆粒細度高，且在混煉、造粒過(guò)程中，與載體樹(shù)脂的相容性差，會(huì )因粒徑小而產(chǎn)生團聚作用，使炭黑顆粒在樹(shù)脂中分散不均勻，影響質(zhì)量。雙螺桿這種色母粒時(shí)，因只有一個(gè)嚙合區，剪切力度和剪切次數達不到理想效果，因此需要很大的螺桿長(cháng)徑比，才能打破顏料顆粒的團聚作用，且炭黑添加量很難超過(guò)45%，否則會(huì )因剪切作用不強而造成分散不均，也會(huì )因瞬時(shí)扭矩過(guò)大而造成非正常停機；如果在高攪機內混合不均的話(huà)，到雙螺桿內也很難達到均勻分散。而三角形三螺桿具有三個(gè)嚙合區，運轉起來(lái)相當于三對雙螺桿同時(shí)作用，物料在其中經(jīng)受的剪切次數要成倍高于雙螺桿[2]，相同螺桿長(cháng)徑比下，其混合效果是雙螺桿的3倍，各組分很容易擁有均勻化和微?；?，物料在空間多個(gè)層面上充分交換流動(dòng)，達到良好的塑化分散效果，且能夠實(shí)現55%的高填充比例，加料和輸送也非常穩定；另外，它的自潔性?xún)?yōu)良，避免出現物料死角，使出的產(chǎn)品性能均一。
      炭黑屏蔽料、雙防母料、抗靜電母料等功能母料時(shí)，這些物料，因其有效成分成本高昂，要求其添加量盡可能地小，而分散盡可能地均勻，以小的添加量獲得優(yōu)良的效果；而像PP無(wú)鹵阻燃料，其無(wú)鹵阻燃劑添加量大才能達到鹵系阻燃的效果，但分散不均的話(huà)不僅影響制品的物理機械性能，也影響阻燃效果。三螺桿優(yōu)異的剪切分散混合性能，正好滿(mǎn)足這點(diǎn)要求。
      也就是說(shuō)，三螺桿造粒機用較小的長(cháng)徑比，就能夠實(shí)現與雙螺桿等同甚至更優(yōu)異的混合分散效果，既提高了物料質(zhì)量，簡(jiǎn)化了工序，降低了成本，是母料商制造高性能、高品質(zhì)產(chǎn)品的理想選擇。

      3、從項5看出，三螺桿具有更大的排氣界面面積，更有利于排氣操作，使排氣對產(chǎn)量的影響降到****。在除味母粒時(shí)，使用到一種比表面積大、內部孔穴結構多的助劑，對小分子物質(zhì)具有物理選擇吸附和化學(xué)反應的特性，利用其物理吸附特性，用它加工成的除味母料可以有效地除去一些塑料中散發(fā)出異味的低分子物，如硫化氫、氯化氫等，以及水分子等對加工有害的物質(zhì)。但母粒造粒過(guò)程中，由于這種助劑的特殊孔穴結構，在運輸儲存和加工過(guò)程中其內部會(huì )吸收大量的氣體和水分，使用雙螺桿造粒，**個(gè)排氣口處因氣體過(guò)多將料頂出而溢料，在**個(gè)排氣口抽真空脫揮，結果因揮發(fā)份太多，受熱后氣體帶著(zhù)料從排氣口膨出，堵塞真空管道，氣體根本不能正常排出，只能停機。而用一字型三螺桿這種母料，即使不用抽真空，揮發(fā)份也能順利脫除，兩個(gè)排氣口都沒(méi)有膨出現象，且顆粒顏色、粒形均一，證明揮發(fā)份脫除很充分。這是由于它的三根螺桿一字排列，兩個(gè)嚙合區相當于兩個(gè)雙螺桿同時(shí)作用，物料被細致地分流，在三螺桿造粒機表面的暴露面積加大，即表面更新作用加大，幾乎是雙螺桿的2倍，所以物料內部的小分子更易于脫除干凈，達到良好的排氣效果，使出的料粒具有更高的外觀(guān)質(zhì)量和物理機械性能，也使排氣對產(chǎn)量的影響降到****。
      由此可見(jiàn)，使用三螺桿造粒無(wú)論從產(chǎn)品性能還是狀態(tài)、排氣脫揮方面，都明顯優(yōu)于普通雙螺桿，用它制備一些含可揮發(fā)性氣體多、排氣要求高的物料非常適用。

      4、從項6看出，三螺桿具有更寬的滯留時(shí)間范圍，更有利于滯留時(shí)間短和滯留時(shí)間長(cháng)的加工工藝。
降低交聯(lián)PE料分子量的工藝，是要求交聯(lián)PE的長(cháng)碳鏈盡可能完全地降解成分子量分布窄的小分子物質(zhì)，用普通雙螺桿處理這種交聯(lián)PE料，至少需要60：1的長(cháng)徑比才能達到要求，但設備空間大，耗能高；而一字型三螺桿只要36：1左右的長(cháng)徑比，就可以實(shí)現比雙螺桿更好的塑化混合效果，三螺桿強烈的剪切作用，優(yōu)良的自潔性能，使物料在螺桿之間反復交換流動(dòng)，在料筒中受熱均勻，不會(huì )出現在雙螺桿中，因主機轉速過(guò)快而造成在機筒內滯留時(shí)間短，沒(méi)能充分均勻塑化的現象，相對延長(cháng)了滯留時(shí)間，保證了交聯(lián)PE分子鏈降低的程度，而且三螺桿對反應溫度和螺桿轉速的控制較雙螺桿要**，這些對擠出都非常有利。
      在進(jìn)行PE的接枝反應擠出時(shí)，要求物料盡可能久的停留在機筒內，而引發(fā)劑添加量有限，這就要求引發(fā)劑在體系中的分散一定要均勻，使接枝物在引發(fā)劑的作用下，盡可能均勻完全地接枝到樹(shù)脂上，使用雙螺桿，往往是利用其高轉速形成的高剪切，優(yōu)勢是明顯的。
      在制備PET、PBT等工程塑料和PC/PBT等合金料時(shí)，使用小長(cháng)徑比的一字型三螺桿，使物料滯留時(shí)間盡可能短，以避免其酯鍵受熱分解，其均勻有效的剪切，同樣能達到優(yōu)良的塑化效果。而三角形的三螺桿在這方面更具突出優(yōu)勢，所需長(cháng)徑比更小，剪切分散效果更好[3]。

       5、從項4、6、7看出，三螺桿具有更低的能耗。三螺桿的產(chǎn)量隨螺桿轉速提高的增長(cháng)幅度比雙螺桿大[4]，正位移輸送能力強，它的長(cháng)徑比短，螺桿長(cháng)度僅有常規雙螺桿的二分之一，降低能耗非常顯著(zhù)，物料在機筒內自由流動(dòng)的空間增大，有利于降低螺桿扭矩，從而降低能耗，且三螺桿的長(cháng)徑比短，機型小，占用空間也小，對水、電等能源的損耗比一般雙螺桿機都小很多。
      加工上述半交聯(lián)PE料時(shí)，使用南京產(chǎn)的TE-75機，要達到2.5T/天的產(chǎn)量，其主機電流接近180A，而用我公司自行研制的一字型三螺桿LTS-52，達到相同產(chǎn)量時(shí)主機電流只有69A，也就是說(shuō)如果提高喂料量，還可以繼續增加產(chǎn)量。又如透明填充母料，用SJH-60雙螺桿，產(chǎn)量8T/天，而一字型三螺桿LTS-52在同樣電流情況下，產(chǎn)量可達到15T/天，而產(chǎn)品的質(zhì)量更好。在相同產(chǎn)能下，機型所占用的場(chǎng)地要小，機型也小，從機械損耗角度來(lái)講，具有良好的節約場(chǎng)地和節能效果。在當今**能源緊張的情勢下具有非常重大的意義，并且我們在工藝實(shí)驗中也已驗證了這個(gè)結論。

      以上便是三螺桿造粒機和雙螺桿造粒機的優(yōu)勢和劣勢對比，總而言之還是各有千秋，而*終應該挑選雙螺桿還是三螺桿造粒機，原則是一合適為標準，根據自己的情況而定！