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同向平行双螺杆挤出(chu)机通过(guo)不(bu)同的(de)机(ji)筒(tong)、螺杆组合，可以满足市场上几乎所有塑料品种(zhong)广泛的配混(hun)需求，成为目前市场发展最(zui)迅速、应(ying)用最普遍的配(pei)混技术。

       与此同时，为适应更高填充量的加工需求，国内外供应商陆续开(kai)发了(le)各种磨盘式挤出机、往(wang)复螺杆式挤出机以及不同组合的多螺(luo)杆挤出(chu)机。近年来(lai)，适应敏感材料的直(zhi)接加工需求，多(duo)螺杆挤出机渐(jian)渐成为配混市场迅速发展的(de)一支力量。

       多螺杆新技(ji)术层出不穷

       传统的多螺杆挤出机比(bi)较常见的(de)有行星(xing)螺(luo)杆挤(ji)出(chu)机、环(huan)形螺杆挤出机等(deng)，近年来，不同厂商与科研院所陆(lu)续开(kai)发出了倒(dao)三角形排(pai)列三螺杆挤出机、一字排列三螺杆挤出机、一字排列四(si)螺杆挤出机、MRS多螺杆挤出(chu)机等新机(ji)型，以及多螺杆挤(ji)出机与单(dan)螺杆(gan)或双螺杆(gan)组合的直接加工系统，在不同(tong)领(ling)域发挥特殊的作用。

       北京化工(gong)大学自主研发成(cheng)功倒三角形排(pai)列的全啮合三螺杆挤出机。据(ju)介(jie)绍，新开发的三螺杆挤出机具有能耗低、产量高、混合分散(san)质量好，可以较小的长径比获得优於常规(gui)双螺杆挤出(chu)机的分散效果，并且排气性能优异，排气(qi)口无溢料，可(ke)有效减少生产过程中原料和能量(liang)的损失。该项目首次提出并采用(yong)了端面结合误差修正技术，实现了不同螺纹元件组合过程中的平滑过渡，同时保证螺纹元件的互换性。

       华南理工大(da)学(xue)聚合物新型成型装(zhuang)备国(guo)家(jia)工(gong)程研究中心以承担(dan)的国(guo)家科技重(zhong)点攻关项目和“863”项目为依托，开(kai)发出TDM系(xi)列同向平行三螺杆动态混炼挤出机。该挤出(chu)机的三根(gen)螺杆成“一”字形啮(nie)合排列，高速同向旋转，在(zai)振动力场作用(yong)下，主螺(luo)杆(gan)与两条副螺杆间的轴向啮合间(jian)隙(xi)周期性变化，使物料受(shou)到强烈的剪切、挤压、揉(rou)捏、研磨作(zuo)用，从而使物料更好地均(jun)化和分散。相比传统的同向平行双螺杆动态混(hun)炼挤出机多出一个高(gao)剪切区，可实现高产量挤出，生产能(neng)力接近相同螺杆直径的双螺杆挤出机的2倍；由於比表面积增大及(ji)表面更新(xin)速率的提高，脱挥(hui)效率也大幅度提高。此系(xi)列机型(xing)采用同(tong)向平行(xing)组合式三螺杆结构，并将振(zhen)动力场(chang)引入熔融、塑化、混炼、混合，具(ju)有独特的高(gao)填充、高分散、高产量、低能耗优势。
        德国格诺斯(si)(Gneuss)公(gong)司先後於K2007和Chinaplas2008上推介其最新(xin)开发的多螺杆配混(hun)系统MRS挤(ji)出机。MRS系统包含一个单螺杆鼓，根(gen)据不同规格，在螺杆鼓上有8-10个螺筒槽。在这(zhe)些螺筒槽中分别装配有与挤出机轴线平行的输送螺杆，这(zhe)些小螺杆由一套行星齿轮系统驱(qu)动，并(bing)与主螺杆反向旋转。利用这一系统实现显(xian)着的交换效果。这些小螺筒(tong)槽开在螺杆鼓上，有30%的(de)地方为开放式，从而可以优化熔体的进入并易(yi)於排(pai)出。另外，由於(yu)对所有接触熔体的部件都可(ke)以进行(xing)单独的温(wen)度控制，因(yin)而可以实现极精确的熔体温度控制。
MRS挤出机包含一个单螺杆(gan)鼓，可实现显着的交换效果

       据介绍，MRS独特的系统元件与结构，使(shi)其可能(neng)的脱(tuo)挥区域远高於通(tong)常使用的挤出系统。例如，MRS系统在(zai)真空条(tiao)件(jian)下每分钟产生的熔体自由表面可以超过同向旋转双螺杆挤出机的25倍。
       与传统的多螺杆挤出(chu)机相比，MRS系统有很(hen)多(duo)明(ming)显的不同。在MRS系统中，每个螺杆有单独的轴承支撑。这意味，8-10个小螺杆(gan)都是相互平行运转(zhuan)的。环形挤出机通常(chang)由多(duo)个(ge)两两啮合的螺杆(gan)组成，而行星螺杆则是采用多个螺杆分别与机筒和主(zhu)螺杆啮合的形式。这两种技术都只是有限的开放区并且对物料中的杂质非(fei)常敏感。而这些杂质在回收料加工时常(chang)常是不可避免的。

        日本(ben)挤出机生产商Technovel公司在K2007上展出全啮合同向旋转四螺杆挤出机。该(gai)设备(bei)采用一字排列。Technovel现场人(ren)员介绍，其所(suo)开发的KZWFR系列四螺杆挤出机（正在申请专利），主要(yao)用於(yu)传统的加工方法，如单(dan)螺(luo)杆(gan)甚至双螺杆无法(fa)加工的物料的加工。据介绍，该设(she)备可以减少加工过程中的物(wu)料生热、延长物料的停留时间、改进排气功能(neng)、改(gai)进进料性能，并具有较好的分散性(xing)能，可以实现(xian)稳定的精密挤出，并节能、节省空间。

       PET直接(jie)加工成关注热点

       PET材料在包装领域的广泛应用，使得回收PET的应(ying)用成为市场关注(zhu)的热点。PET材料加工过程中含有的水分容易引起材料热降解，使得(de)机械性能与光学性能降低。不同厂家针对(dui)PET直接(jie)加工以及回收PET直接加工开发出多种先(xian)进的成型加工方案。其中，多螺杆挤出机似乎成为业界(jie)关注度最高的技术(shu)。

       优於传统的APET片材直接加工技术

       用於包装工业的透明PET片材不仅要(yao)杜绝外部物质和灰尘的污染，还要求色剂分布高度均匀，特性粘度至少(shao)在0.74g/dl以上(shang)，而结晶度超(chao)过40%。为满足这些严格的要求，片材制造商(shang)们采用各种不同的(de)加工方法。

       最常应(ying)用的加工方法是采用单螺杆(gan)挤出机，这种方式要求原料彻底(di)乾燥。预乾燥设(she)备能耗很高，因此加工者一直(zhi)在寻(xun)找替代的方法。一种可行的方式(shi)是用单螺杆挤出机(ji)结(jie)合红外乾(qian)燥器，比传统的加工方法能耗减少60%。与之形(xing)成(cheng)对照(zhao)的第三种方(fang)式是单螺杆挤出机加上结晶器，这一方式也同样(yang)可以减少能耗但主要(yao)推荐用於回收料加工(gong)，因(yin)为最终产品(pin)的品(pin)质(zhi)欠(qian)佳。如(ru)果(guo)不配套(tao)乾燥设备(bei)的(de)话，传统类型的单(dan)螺杆(gan)挤出机已(yi)经证明不适合於这一应用，因为它的表面积/容积的比例较(jiao)低。从这一角度来说多螺杆挤出机非常适合，但(dan)是由(you)於它的复(fu)杂性，迄(qi)今为止市(shi)场渗透并不高(gao)。

       未经乾燥的PET可以直接在带高效排气的同向双螺(luo)杆挤出机上加工。在原料初(chu)始含湿量在4,000ppm以下时(shi)，这一加工方式可以获得极佳的(de)片材品质(zhi)。尤其对於1,500到3,000kg/h之间的高产量(liang)挤(ji)出(chu)生产线，使用这种设(she)备(bei)是(shi)明智的，尽管设备(bei)投资显着增加。
经过改型的行(xing)星螺杆与单螺(luo)杆组合(he)，用於生产高品(pin)质APET片材

       巴顿菲尔挤出技术公司(si)推出一种全新理念的经济性的单螺杆挤出机，用来生产高(gao)品质的APET片材(cai)。这一新的加工设备，不仅适(shi)合於产量(liang)在800到1,000kg/h的挤出(chu)生产线，而且可(ke)以保留加工的灵活性，即不仅可以加工PET，同时也可以加工PS或者PP。设备的新颖之处在於带来具(ju)有高效熔体排气功能的经过改型的行星螺杆与单螺杆的组合。虽然设备投资(zi)和单螺杆挤出机带传统预乾燥(zao)设备相近，但这种新技术的维护费用和能耗相对更低。

        行星(xing)螺杆应用在(zai)PVC的加工中已有(you)很(hen)长的历史。其基本(ben)原理(li)就(jiu)是几根(gen)按渐开线啮(nie)合的行星螺杆围绕按(an)照相似方式与之啮合旋转的中心螺(luo)杆旋转。熔体(ti)在啮合过程中输送(song)，并不断形成新的表面。在约(yue)5mbar的真空度下可(ke)以进行彻底排气，效果非常理想。同时，行星(xing)螺杆段的自洁特性(xing)可以保证比较短而且可以预(yu)先定(ding)熔体停留时间，因(yin)此可最大程度地减少聚合物分(fen)子链热分解。通过一个大(da)型的排气口，多级真空泵可以彻底(di)抽走水气和任何副产品。行星螺杆紧接(jie)的较短的单螺杆用(yong)於压力形成，并将经过排气的聚合(he)物熔体输送到熔体泵以及(ji)模头。

       首台这种类型的挤出机已经(jing)在(zai)欧洲一家知名的PET热成(cheng)型片材制造商处安装并且运行，生产(chan)性能表(biao)现出色。这一设备可以加工初始含湿量为3,000ppm的原生APET以及(ji)百分百地回收瓶料(liao)。

       直接加(jia)工PET薄膜的多螺杆系统

       MKF-Folien和ENTEX公司合作开(kai)发出一种优化的PET配混(hun)加工方法，这一方法可以加工不(bu)同的(de)PET物料。这一技(ji)术的核(he)心是ENTEX的专(zhuan)利技术，配有(you)真(zhen)空系统的行星挤出机。众所周知，PET在加工过程(cheng)中极易水(shui)解，因此通(tong)常都(dou)需要进行复杂的预乾燥处(chu)理，而利用行星(xing)挤出机，配合其真空系(xi)统以及上游加工，可以实现物料的连续加工，这时，预乾燥并不是一项必须的工作。

       ENTEX介绍，在MKF的(de)实际应用中(zhong)，整体的净产(chan)能(neng)提升可以达到600-1000kg/h（毛产能1200kg/h）。生产的薄膜的品质与传统的利用预乾燥的(de)挤出生产线(xian)一致。同时，在加工过程中可以实现(xian)其他脱(tuo)挥组分的排(pai)出。
MRS 110挤(ji)出(chu)机，特别(bie)适於利用回(hui)收(shou)的PET料(liao)
       另外，这一系统在(zai)加工(gong)过程中可避免物料(liao)在其他加(jia)工方(fang)法中由於(yu)水分存在可能发生的PET热(re)降(jiang)解或热氧化降(jiang)解，不会降低物料的机(ji)械性能与光学(xue)性能。对薄膜IV值的测试表明，与传(chuan)统的预乾燥方法(fa)以及(ji)优化的方法比较，两者性能(neng)相当。

       ENTEX强调在使用过程中(zhong)所用的物料可以很容易地控制，当使用再生物料时更(geng)具优势。工厂操作人员可以利用再生料立(li)即重现最终产品的高品质并完成材料的更换。由於不需要预乾燥以及(ji)物(wu)料的部分晶化，生(sheng)产PET薄膜所需的能耗显着降低。据(ju)介绍，这一技术(shu)实际(ji)上可用於所有PET挤出加工应用。

       创(chuang)新的(de)MRS挤(ji)出机用於PET直接加工

       格诺斯最初开发MRS脱挥系统的目的是为了优化聚(ju)合物熔体的脱挥。由於其更大的聚合物熔体区，与目前市场现有的脱挥系统比较，MRS设备或者称(cheng)作MRS挤出(chu)机具有更高效的脱挥能(neng)力。另外，由於其表面区域在不断变(bian)化，高速打开或更新，可以产生更大的自由容积，从而当气体产生时更易排出。

       MRS110挤出机，特别适於利用回收(shou)的(de)PET料

       利用整合的MRS排气区，加工(gong)回(hui)收的PET物料时(shi)，无需预乾燥即可(ke)利用单螺杆挤出机快速而容易地加工。在一个具体的加工应用中(zhong)，利用一个水环泵就可以产生(sheng)所(suo)需的20-40Mba的吸力。在脱出挥发份的同时，物料的粘度还(hai)可以增加。这使得MRS挤出机特别适於(yu)利用回收的PET料(liao)，如瓶片料制造PET片材或打包(bao)带。因此，首台MRS挤出机被销售往这一领域也就不足为奇了。

       据格诺(nuo)斯介绍，因为MRS系统特(te)殊的优点，可以用於(yu)：PC加工过程中脱水或脱出(chu)残余单体；尼龙加工中(zhong)脱出单体和(he)残余齐聚物；通过缩聚提高(gao)PET、PBT、PTT的分子量；脱出ABS或SAN中的单体苯乙烯(xi)；减少POM、PP、ABS等用於汽车内饰件材料(liao)的VOC等。另外，也可用於(yu)制造PS、PE、PET、PP等发泡制品时引入化学或物理发泡剂(ji)或其他组分。这些还只是(shi)MRS系统可(ke)以应用的领域(yu)中很小(xiao)的一部分。