年产1万吨门窗用PVC异型材车间工艺设计(5)
2.1 国内外主要生产工艺路线介绍
PVC门窗异型材的生产工艺路线主要有单螺杆挤出成型工艺和双螺杆挤出成型工艺两种，而两种工艺挤出用的原料都是前道工序按一定配方配好的混合粉料。挤出成型工艺是聚合物加工领域中生产品种最多，变化最多、生产率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是使高聚物的熔体(或粘性流体)在挤出机的螺杆的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所得的制品为具有恒定断面形状的连续型材[5]。
2.1.1 单螺杆挤出成型
（1） 单螺杆挤出成型的特点
生产过程连续操作，适用于生产长线产品如管材、线材、小断面异型材以及造粒等多种产品，但要求物料在机筒内停留时间短的产品不宜选用。
不同机型只要改变机头模具就能用于多种断面产品，但不适宜聚合着色、双色共挤出产品。
与压延机配合可生产薄片产品，与双辊塑炼机配合可生产电缆塑料，是多种塑料成型方式补课缺少的联合设备。
由于单螺杆功率小、挤出能量小，不宜生产大断面、精度高的制品。对无机填料加料和塑化比较困难。
设备操作简便容易、购置费用低、占地面积小[6]。
（2） 单螺杆挤出机的构造
单螺杆挤出主要由机筒、螺杆、传动装置、加热装置、加料装置等部分组成，其构造见图2.1[6]。
图2.1 单螺杆挤出机基本构造图
1——机头连接板；2——分流板；3——冷却器；4——加热器；5——螺杆；
6——机筒；7——液压泵；8——测速电机；9——止推轴承；10——料斗；
11——减速机；12——冷却管
单螺杆挤出机的挤出过程为：按配方混合好的物料通过料斗进入机筒，借助螺杆的转动将物料向前推动，同时机筒加热，在螺杆转动和加热的状态下，使物料得到充分混炼、塑化和加压，然后经滤板进入机头模具被挤出成型，从而得到所需断面的型材。
图2.2 螺杆分段名称
L——螺杆全长；D——螺杆直径；L1——加料段长度；L2——压缩段长度；
L3——计量段长度；h1，h3——螺杆前后端槽深；t——螺距；e——螺棱宽度；Φ——螺旋角度
单螺杆挤出成型工艺特别适用于小批量、小规格异型材的生产。其工艺流程如下[7]：
混合粉料→单螺杆挤出造粒→单螺杆挤出成型→定型→牵引→切割→翻转台→成品
2.1.2 双螺杆挤出成型
双螺杆挤出是指在一根两相交孔道组成“∞”截面的料桶内，由两根相互啮合或相切的螺杆组成的挤出装置，它是由螺杆、料筒、加热装置和传动装置等组成，如图所示[2]。
图2.3 双螺杆挤出机示意图
1—口模连接器；2—料筒；3—加热器；4—螺杆；5—加料装置；6—传动装置
（1） 双螺杆挤出机的分类
双螺杆挤出机的分类如下：
1、 根据两根螺杆的啮合情况，可分为非啮合型、部分啮合型和全啮合型；
2、 根据两根螺杆的旋转方向，可分为同向旋转型和异向旋转型；
3、 根据两根螺杆的轴线，可分为平行双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机。
双螺杆挤出机螺杆的组合情况如图所示。其中（g）、(h)为同向部分啮合，（i）为异向全啮合[2]。
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