塑料包装制品原料的混合与混合机械

　　中国包装报/2001年/03月/09日/第003版/塑料包装制品原料的混合与混合机械白冰生产塑料制品，在工艺成型之前在原料中均需加入配合剂。而各种配合剂与塑料原料混合的质量决定着塑料成品物性的优劣，如配合剂处理不当或混合不均匀，都会造成塑料制品的夕卜观或内在质量出现各种缺陷。为了避免塑料包装制品的质量缺陷，提高产品质量，首先必须掌握塑料原料与配合剂混合的质量标准和有关要求，要注意以下两个方面：一是要确保用混合好的物料生产的塑料制品具有良好的物理机械性能和使用性能；二是物料本身具有良好的工艺加工性能。为达到上述要求就必须在混合操作过程中，使各种配合剂完全而均匀地分散于塑料颗粒的表面，形成一定的物理结合优态，并能保证其性能一致；其次是操作时间尽可能的缩短，以利于提高生产效率，降低能源消耗。为此须在塑料原料混合时注意做好如下几方面的工作。

　　首先应确保塑料原料、辅料的质量。因此原材料在使用前应按相关技术标准进行严格的质量检验。对不符合要求，但经补充加工后仍能使用，并且不影响产品质量的，需要进行加工处理。通常的加工处理手段有：a、干燥加工处理；b筛选加工处理；C粉碎加工处理。

　　塑料原料与各种辅料的合理配比，对保证产品质量起着重要作用。虽然科学的配方是经科学的方法进行合理组合，并经多次试验最后确定的，但在实际生产中只有通过精确无误地称量配比才能保证产品的质量。因此在称量与配比过程中，对所用的称量器具，如天平、台称等应按要求仔细校核，操作过程应做到细致、准确无误。

　　混合设备的工作状况是决定塑料原料混合质量优劣的重要因素，诸如混合器械的温度、混合时间、混合物料量以及机械搅拌的速度等。物料的混合一般是以扩散、对流和剪切三种形式实现的。如升高温度、增加接触面积、减少料层厚度等均有利于液体与固体物料间扩散过程的进行。对流作用通常是通过机械搅拌实现的。机械的剪切作用可使物料表面积增大，扩大物料分布的区域，从而达到分散混合的目的。此外为提高混合均匀度，应尽量使各组分的接触面均匀分布在被混合的物料中。由于加工塑料制品的品种不同，加入塑料辅料的多少az桨式塑料混合搅拌机械。它的主要组成部分是一个带有鞍形底的混合室和一对s形或z形搅拌奖。塑料物料混合时，物料借搅拌桨的转动（两个搅拌桨的转动方向相反，转速也可不同）沿混合室的侧壁上翻而在混合室的中间下落。搅拌桨呈螺旋形，使物料可沿桨叶轴向运动。这样物料便受到重复折迭和撕捏作用，从而得到均匀混合。混合搅拌机可用外附夹套进行加热或冷却，也可以在搅拌桨的中心开设通道，以供冷、热载体流通，这样就可使物料温度的控制比较准确。

　　b塑料高速混合机。高速混合机是由一个圆筒形混合室和一个设在混合室内的搅拌装置组成，搅拌装置包括位于混合室下部的快转叶轮和可以垂直调整高度的挡板。一至三组叶轮分别安装在同一转轴的不同高度上，每组叶轮的数目通常是两个，叶轮的转速有快慢两档，两档速比为2比1，快速约860转/分。混合时，物料受到强烈搅拌，在离心力的作用下由混合室底部沿侧壁上升，至一定高度落下，然后再上升和落下，物料受到较强的剪切作用并产生大量的剪切摩擦热，故仅在刚开机时才需要加热。为保安全，加料应在开动搅拌后进行，每次加料量为几十到上百公斤。高速混合机的混合效率高，所用时间比Z桨式混合机短，只需10分钟左右。缺点是除去水分和挥发物的效果不如Z桨式混合机，高速混合料若不及时降温，容易过热分解。

　　C塑料转鼓式混合机。该机由传动部件和一个可密封的转动容器组成。原料在密闭转动下混合，粉尘飞扬较小，并可自动卸料。缺点是混合效果较差，混合周期长。

　　d塑料桨叶式混合机。它有较强的搅拌力，混合周期较短，有较高的生产效率。缺点是混合时粉尘飞扬严重，需人工卸料，劳动强度大。

　　e、塑料炼塑机。也称开放式炼塑机。机械中起塑混炼作用的是一对水平安装、相对旋转的平行辊。辊筒长径比为2.5左右，辊间距离可在1至10毫米范围内任意调节，以适应不同塑混炼要求。辊筒内有供加热或冷却载体流通的通道。由于塑混炼时产生大量的剪切摩擦热，为控制塑混炼温度，需要通水冷却辊筒。为增大剪切作用，提高塑化混合效果，操作时可减小炼塑机辊筒的间隙，但间隙小其生产能力随之下降，因此通常采用两辊转速不等的办法来增大剪切作用。开放式炼塑机运转的每一瞬间，被剪切的物料仅有两辊间隙中的很少一部分，而且这部分物料很难与其相邻的物料发生对流混合，所以炼塑机不适合应用于物料大范围混合。为克服这一缺点，可采用翻料或打“三角包”的操作法，就是将包在辊筒上的塑料片用刀片划开，左右两边各向中间折叠，形成三角形塑料包，待两辊间塑料快包卷完时，将三角包推入两辊间隙碾压。用开放式炼塑机混炼时，主要的塑炼作用仅发生在两辊间隙的一条线上，塑炼效率低。高温物料与空气接触还容易引起树脂氧化降解，同时包括增塑剂在内的添加剂有一定的挥发损失，而且工作环境较差，劳动强度大。

　　f塑料密炼机。密炼机的主要工作部件是一对相对旋转的转子和一个封闭转子的密炼室。转子的横切面呈梨形，转子表面有呈螺旋形沿转子轴向排列的突筋，各条突筋的角度不同，以便更好地翻动物料。转子表面与其轴心线的距离不等，运转时各点所产生的线速度就不同，两个转子之间的间隙和突筋与密炼室之间的间隙都很小，相对旋转的两个转子的转速也略有差别。密炼室顶部还设有压缩空气操纵的活塞，借以压紧物料，迫使物料跟随转子进入两转子间隙和其它有强大剪切作用的间隙，因此，加入密炼机的物料能在短时间内受到强烈的剪切作用，物料不仅围绕转子作径向转动，而且还能沿着转子轴向移动。密炼机室和转子都开有供加热或冷却载体流通的通道，借以加热或冷却物料。由于密炼时可产生大量的剪切摩擦热，除塑炼初期外，物料温度常比密炼室内壁高，物料粘度随温度升高而下降，转子转动所需动力也随之减少。如果塑炼时转子恒速转动，电源电压恒定，则可借电路中电流计的指示来控制生产操作。

　　密炼机与开放式炼塑机比较，有如下特点：①剪切作用强烈，且有适当的对流作用，因而塑炼效率高，一次塑炼只需几分钟时间；②物料受热时间短，且不与空气接触，因而树脂不易热力解和发生氧化降解，增塑剂挥发很少；③加料、塑炼和放料都容易控制，机械化程度高，工作环境较④兼有捏合和塑炼作用，可省去捏合工序；⑤排出物料中的水分或挥发物不如开放式炼塑机的效果好。

　　g塑料混合挤出机。挤出机的主要部件是螺杆和料筒。将原料加入料筒一端的料斗，转动的螺杆由料斗下的进料口将原料卷入料筒。料筒中的原料受筒壁的加热和剪切摩擦热而逐渐升温并熔化，同时被旋转着的螺杆推挤向前移动。由于物料被螺杆拖曳产生正流流动，其流速以贴近螺杆者为最大，靠近料筒壁面者最小，所以挤出机内物料各点前移的速度是不等的，也就是说物料层间有速度差或剪切作用。挤出机内物料的塑混炼就是在受热和受剪切作用下完成的，显然物料在挤出机内的对流作用也是很少的，一般是用混合后的物料进行塑炼。与开放式炼塑机比较，挤出机塑炼是连续作业，动力消耗、占地面积和操作人员的劳动强度都较小。