由高分子物理学知道,高聚物存在三种物理状态,即玻璃态、高弹态和粘流态,在一定条件下,这三种物理状态会发生互变.固态塑料由料斗进人料筒后,随着螺杆的旋转向机头方向前进,在此过程中,塑料的物理状态在不断发生着变化.根据塑料在挤出机中的三种物理状态的变化过程及对螺杆各部位的工作要求,通常将挤出机的螺杆分成加料段(固体输送区)、压缩段(熔融区)和均化段(熔体输送区)三段.对于常规渐变螺纹的螺杆来说,塑料在挤出机中的挤出过程可以通过螺杆各段的基本职能及塑料在挤出机中的物理状态变化过程来描述,见图5. 1、加料段 塑料自料斗进入挤出机的料筒内,在螺杆的旋转作用下,由于料筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前运动.在该段,螺杆的职能主要是将塑料压实提供向前输送的动力,物料仍以固体状态存在,虽然由于强烈的摩擦热作用,在接近末端时与料筒内壁相接触的塑料已接近或达到粘流温度,固体粒子表面开始发粘,但熔融仍未开始.这一区域称为迟滞区,是指固体输送区结束到最初开始出现熔融的一为粘流态. 3、均化段 从熔融段进人均化段的物料是已全部熔融的粘流体.向前输送的粘流体在机头口模阻力下,一部分回流被进一步混合塑化,一部分被定量定压地从机头口模挤出.
从以上单螺杆挤出机的工作原理不难看出,塑料在挤出机中塑化,向前挤压流动,其主要动力来源于加料段的固体输送,塑化的均匀程度很大程度是由于均化段的结构和机头模具的阻力所造成的回流.在改善螺杆混炼结构上已经有了许多新型的结构,但其往往适合于热稳定性很好的聚合物,却不适宜pvc树脂的生产,这就不一一介绍了.
