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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