双螺杆挤压膨化机毕业论文

一、螺杆的几个重要几何参数 1、螺杆直径（D） a、与所要求的注射量相关： 射出容积=1/4*π*D2*S（射出行程）*； b、一般而言，螺杆直径D与最高注射压力成反比，与塑化能力成正比。 2、输送段 a、负责塑料的输送，推挤与预热，应保证预热到熔点； b、结晶性塑料宜长（如：POM、PA）非晶性料次之（如：PS、PU、ABS），热敏性最短（如：PVC）。 3、压缩段 a、负责塑料的混炼、压缩与加压排气，通过这一段的原料已经几乎全部熔解，但不一定会均匀混合； b、在此区域，塑料逐渐熔融，螺槽体积必须相应下降，以对应塑料几何体积的下降，否则料压不实，传热慢，排气不良； c、一般占25%以上螺杆工作长度，但尼龙(结晶性料)螺杆的压缩段约占15%螺杆工作长度，高粘度、耐火性、低传导性、高添加物等塑料螺杆，占40%\’50%螺杆工作长度，PVC螺杆可占100%螺杆工作长度，以免产生激烈的剪切热。 4、计量段 a、一般占20\’25%螺杆工作长度，确保塑料全部熔融以及温度均匀，混炼均匀； b、计量段长则混炼效果佳，太长则易使熔体停留过久而产生热分解，太短则易使温度不均匀； c、PVC等热敏性塑料不宜停留时间过长，以免热分解，可用较短的计量段或不要计量段。 5、进料螺槽深度，计量螺槽深度 a、进料螺槽深度越深，则输送量越大，但需考虑螺杆强度，计量螺槽深度越浅，则塑化发热、混合性能指数越高，但计量螺槽深度太浅则剪切热增加，自生热增加，温升太高,造成塑胶变色或烧焦，尤其不利于热敏性塑料； b、计量螺槽深度=KD=（\’）*D，D增大，则K选小值。二、影响塑化品质的主要因素 影响塑化品质的主要因素为：长径比、压缩比、背压、螺杆转速、料筒加热温度等。 1、长径比：为螺杆有效工作长度与螺杆直径的比值。 a、长径比大则吃料易均匀； b、热稳定性较佳的塑料可用较长的螺杆以提高混炼性而不烧焦，热稳定性较差的塑料可用较短的螺杆或螺杆尾端无螺纹。以塑料特性考虑，一般流长比如下：热固性为14\’16，硬质PVC，高粘度PU等热敏性为17\’18，一般塑料为18\’22，PC、POM等高温稳定性塑料为22\’24。 2、压缩比：为进料段最后一个螺槽深度与计量段第一个螺槽深度的比值。 a、考虑料的压缩性、装填程度、回流等影响，制品要密实、传热与排气； b、适当的压缩比可增加塑料的密度，使分子与分子之间结合更加紧密，有助于减少空气的吸取,降低因压力而产生的温升，并影响输出量的差异，不适当的压缩比将会破坏塑胶的物性； c、压缩比值越高，对塑料在料管内塑化过程中产生的温升越高，对塑化中的塑料产生较佳的混炼均匀度，相对的出料量大为减少。 d、高压缩比适于不易熔塑料，特别具低熔化粘度，热稳定性塑料；低压缩比适于易熔塑料，特别具高熔化粘度、热敏性塑料。 3、背压 a、增加背压可增加螺杆对熔融树脂所做的功，消除未熔的塑胶颗粒，增加料管内原料密度及其均匀程度； b、背压被运用来提高料筒温度，其效果最为显著； c、背压过大，对热敏性较高的塑料易分解，对低粘度的塑料可能会产生流涎现象，背压过小，注塑出的成品可能会有气泡。 4、螺杆转速 a、螺杆的转动速度直接影响塑料在螺旋槽内的切变； b、小型螺杆槽较浅吸收热源快速，足够促使塑料在压缩段时间软化，螺杆与料筒壁间的摩擦热能较低，适宜高速旋转，增加塑化能力； c、大型螺杆则不宜快速旋转，以免塑化不匀及造成过度摩擦热； d、对热敏性较高的塑料，螺杆转速过大的话，塑料会很容易分解； e、通常各尺寸螺杆有一定的转速范围，一般转速100\’150rpm；太低则无法熔化塑胶，太高则将塑料烧焦。 5、电热温度设定 a、使滞留于料筒及螺杆内的冷硬塑料熔融以利于螺杆转动，提供塑料获得熔融所需的一部分热量； b、设定比熔胶温度低5\’10℃（部分由摩擦热能提供）； c、射咀温度的调整也可用来控制流涎、冷凝料（塞咀）、牵丝等问题； d、结晶性塑料一般温度控制： 塑料种类 料筒温度℃ 射出压力kgf/cm2 HDPE（高密度聚乙烯） 180\’210 500\’1500 PP（聚丙烯） 200\’270 400\’1000 PA6（尼龙6） 225\’280 700\’1000 PA66（尼龙66） 260\’280 600\’1500e、非结晶性塑料 塑料种类 料筒温度℃ 注射压力kgf/cm2 PS（聚苯乙烯） 180\’240 400\’1300 ABS（丙烯睛丁二烯苯乙烯共聚物） 200\’230 800\’1500 PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯） 180\’220 700\’1500 PC（聚碳酸酯） 260\’310 800\’1500 改性PPO（改性聚苯醚） 240\’280 850\’1400 硬质PVC（硬质聚氯乙烯） 165\’185 1000\’1500注:a、以上为不添加玻璃纤维的非增强塑料。 b、料筒内熔胶温度通常高于筒外控制的温度。三、塑化料管组选用原则及过胶头组件设计 （一）考虑要点：输送段、压缩段、计量段、三段比值、压缩比、计量段螺槽深、长径比、螺牙数. （二）选用原则 a、欲得混炼效果佳的采用长径比大，螺牙数多，压缩比大，计量段螺槽浅的设计，例如：PA、PE、PP、POM； b、欲防止剪切过热现象的采用长径比小，螺牙数少，压缩段长，压缩比小，计量段螺槽较深的设计，例如：PC、PMMA、硬质PVC、加玻璃纤维或防火料； c、欲得高塑化率者，采用压缩比较小，计量段螺槽较深的设计。 （三）过胶头组件设计 好的止逆阀应具备： a、快速止逆速度能力； b、完全止逆能力，以维持最小的塑料回流现象； c、料流顺畅，无死角以避免局部剪切热，而造成塑料劣化现象； d、耐磨损性，耐腐蚀性； e、能适合多种塑料使用

1、魏益民,张明晶,严军辉.抑菌熏香及其工业制造方法（ZL ）；2、魏益民,张明晶,严军辉,张波,王锋.一种面条的加工方法（）；3、魏益民,张明晶,严军辉.螺杆挤压膨化机减阻剂（）；4、魏益民,康立宁,张波,严军辉.一种即食性大豆蛋白面及其生产方法（ZL2004 1 ）；5、木泰华,孙艳丽,刘鲁林,魏益民.甘薯蛋白及其生产技术（ZL ）；6、魏益民,张波,康立宁,严军辉.一种生产组织化植物蛋白的方法（）；7、高梅,张国权,赵亚兰,魏益民,张继澍.小麦籽粒总RNA的提取方法（）；8、毕金峰,魏益民,马立霞,王杕,张波.一种膨化哈密瓜及其制备方法（）；9、毕金峰,魏益民,马立霞,王杕,张波.一种膨化柑橘及其制备方法（）；10、毕金峰,魏益民,马立霞,王杕,张波.一种膨化桃及其制备方法（）；11、毕金峰,魏益民,马立霞,王杕,张波.一种膨化菠萝及其制备方法（）；12、魏益民,陈锋亮,钟耕,张波.一种固定化脂肪酶及其制备方法（）。 1、获得陕西省科技进步三等奖一项（主持人）；2、陕西省优秀教学成果二等奖一项（第二名）；3、陕西省农业技术推广成果二等奖一项（主持人）。 （一）出版著作1、《第二届中国食品与农业科学技术讨论会文集》陕西科学技术出版社，2003. 主编；2、《苜蓿的生产与加工利用》西安地图出版社，2003. 主编；3、《谷物品质与食品加工——小麦籽粒品质与食品加工》中国农业科技出版社，2005. 著；4、《食品质量管理》第4章《食品质量法规》中国农业大学出版社，2003出版，2007年修订再版. 参编；5、《中国食品安全报告--澳大利亚新西兰食品召回体系及其对中国的启示》社会科学文献出版社，2007. 参编。（二）发表论文2、陈天金,魏益民,潘家荣. 食品中铅对人体危害的风险评估. 中国食物与营养，2007,2：、张国权,丰凡,高梅,魏益民,杨康,唐菊. 荞麦蛋白的酶水解工艺条件研究. 西北农林科技大学学报(自然科学版)，2007,35(3)：、李君,潘家荣,魏益民. 食品中铅镉联合毒性研究进展. 食品研究与开发，2007,28(3)：、李君,潘家荣,魏益民. 铅镉联合作用对大鼠脂质过氧化影响. 中国公共卫生，2007,、魏益民,徐俊,安道昌,吴永宁,周乃元,潘家荣. 论食品安全学的理论基础与技术体系. 中国工程科学， 2007,9(3)：、郭波莉,魏益民,潘家荣,李勇. 碳、氮同位素在牛肉产地溯源中的应用研究. 中国农业科学，2007, 40(2)：、郭波莉,魏益民,潘家荣. 同位素指纹在食品产地溯源中的应用进展. 农业工程学报（EI收录），2007,23(3):、刘为军,魏益民,赵清华,周乃元,潘家荣. 陕西苹果产业链安全生产控制模式. 中国食物与营养， 2007,1：、魏巍,魏益民,张波. 淀粉/聚乳酸共混可降解材料研究进展. 包装工程，2007,28(1)：、康立宁,魏益民,张波,赵多勇. 大豆蛋白高水分挤压组织化过程中操作参数对单位机械能的影响. 中国粮油学报，2007,22（3）：、康立宁,魏益民,张波. 大豆蛋白高水分挤压过程中工艺参数对扭矩和压力的影响. 中国粮油学报， 2007,22（4）：、李菊秀,魏益民,王立柱. 小麦籽粒在制麦过程中胚乳降解酶活性变化的研究. 中国粮油学报， 2007,22（3）：、张氽,魏益民,张波,康立宁. 蛋白质含量对花生粕组织化产品质量的影响. 中国农业科学，2007,40（8）：、张氽,魏益民,张波. 花生蛋白原料特性对其挤压组织化产品结构的影响. 中国粮油学报，2007, 2：、张国权,史一一,魏益民,欧阳韶辉. 荞麦淀粉的真菌淀粉酶酶解动力学研究. 农业工程学报（EI 收录），2007,23（5）：、张波,魏益民,Wolfgang Sietz,Jens Dreisoerner,康立宁. 双螺杆挤压机螺杆元件类型对扭矩和压力的影响. 农业机械学报（EI 收录），2007,38（9）：、魏益民,陈锋亮,钟耕. 餐饮废油脂酯化降酸工艺优化研究. 中国粮油学报，2007,22（5）：、帅益武,魏益民,张波. 大豆组织化蛋白质量因子分析. 食品研究与开发，、张波,魏益民,康立宁,严军辉. 挤压参数对大豆组织化蛋白持水性能的影响. 农业工程学报，2007,23（11）.

双螺杆挤压膨化机具有适应性强、滑移输送及自洁等优点，但其结构复杂，投资成本高，相应的维修和操作成本也较高。因而，双螺杆挤压膨化机一般用于那些具有高附加值的水产和宠物饲料生产中，如鳗鱼、甲鱼及幼鱼饲料的生产，因为这些产品在市场上销售的价格足以回报双螺杆技术的制造产品所需的费用；另外一些特种水产饲料如微粒水产饲料（直径为～）、高脂肪水产料及生产量小但配方常变的饲料也需采用双螺杆挤压膨化机进行生产。双螺杆挤压膨化机在国内发展相对较晚，对于中型以上的双螺杆挤压膨化机，由于其原料特性变化范围较大，需要螺杆转速在较大范围内调整，由于其工作原理不同于单螺杆挤压膨化机，在具体结构上有较大的差异，特别是机筒、螺杆、推力轴承及齿轮箱的布置比较复杂，造成设备成本的增加。向沿套筒内壁形成左右两个C形物料流，这是物料的主流；另一个是通过螺杆啮合部分的间隙形成逆流。产生逆流的原因是左螺杆把物料拉入啮合的间隙，而右螺杆又把物料从间隙中拉出，结果使物料呈“∞”字形前进，改变料流方向。这不仅有助于物料的混合和均化，而且还使螺杆的齿槽间产生研磨(即剪切)与滚压作用，出现压延效应，这个效应与反向螺杆压延效应相比要小得多。