канала к-рых уменьшается плавно, т. е. имеющих конич. сердечник, перечисленные выше зоны отсутствуют.

При экструзии термопластов применяют червяки с D - 10—500 мм и L : D = 8—40 (для большинства универсальных червяков одночервячных Э. L : D = 20—26); при экструзии резиновых смесей — червяки с D = 25—300 мм, L: D = 4—12 и с переменным шагом нарезки, обеспечивающим высокую степень сжатия смеси. Червяки Э. для переработки реактопластов имеют обычно не только постоянный шаг, но и постоянную глубину канала. Благодаря этому предупреждается нагрев материала из-за его сжатия и, следовательно, преждевременное отверждение.

Для экструзии материалов с высоким содержанием влаги и летучих применяют двухстадийные Э., червяк к-рых имеет зону декомпрессии II а (рис. 2), глубина винтового канала в к-рой намного больше, чем в предыдущей зоне. Э. снабжены отверстием 1 для вакуумного отсоса летучих в цилиндре 2 или каналом в червяке (на рис. не показан). Глубина винтовых каналов червяка в зоне III больше, чем в зоне II, благодаря чему в зоне декомпрессии не скапливается чрезмерно большое количество материала и предотвращается опасность его выхода через отверстие 1. Степень декомпрессии, т. е. отношение объёмов винтовых каналов в зоне декомпрессии II а и в зоне сжатия II на участках, длина которых равна шагу нарезки червяка, составляет обычно (3—5) : 1.

глощаемая материалом энергия здесь больше, чем в местах, удаленных от этой поверхности). Однородность экструдируемого материала м. б. повышена при использовании червяков с двумя винтовыми каналами (рис. 3), один из к-рых (входной) начинается от середины загрузочной воронки (точка 1) и заканчивается в точке 3, а другой (выходной) начинается на ребре

третьего или четвертого витка входного канала (точка 2) и заканчивается в точке 4. Поскольку ширина входного канала ((—е), т. е. расстояние между внутренними поверхностями ребер червяка в пределах одного шага нарезки (см. рис. 1, б), постепенно уменьшается, экс-трудируемый материал проходит в выходной канал только через узкие радиальные зазоры 7 между гребнем червяка и внутренней поверхностью цилиндра (рис. 3,6), в к-рые может проникнуть лишь однородный расплав. Количество выдавливаемого материала в ходе экструзии возрастает, и поэтому ширина выходного канала постепенно увеличивается.

Червяки двухчервячных экструдеров различаются по характеру сопряжения (зацепляющиеся и незацеп-ляющиеся), направлению вращения (могут вращаться в одну или в разные стороны; в первом случае нарезка на обоих червяках однонаправленная, во втором — разнонаправленная). Сердечник червяков м. б. цилиндрическим или коническим; винтовые секции червяков могут чередоваться с кулачковыми. Сжатие материала при переработке в двухчервячных Э. достигается различными способами: уменьшением шага нарезки одно-заходного червяка при переходе от зоны питания I к зоне выдавливания III (рис. 4, а); ступенчатым измеДля получения высококачественных изделий необходимо, чтобы в зону выдавливания поступал однородный расплав. В Э. с червяком обычной конструкции этого не всегда удается добиться; частицы материала, к-рые соприкасаются с поверхностью цилиндра (корпуса), нагреваются сильнее (скорость сдвига и понением числа заходов и шага нарезки (в зоне I нарезка м. б. трехзаходной, в зоне II — двухзаходной, в зоне III — однозаходной; рис. 4, б); плавным уменьшением шага нарезки на отдельных участках червяков двухста-дийных Э. с зоной декомпрессии (рис. 4, в); применением конич. червяков, в к-рых уменьшаются диаметр червяка и его сердечника, а также шаг нарезки (рис. 4, г). В Э. с конич. червяками облегчается установка упорных подшипников (расстояние между осями таких червяков в месте установки подшипников больше, чем в цилиндрических) и обеспечивается хорошая гомоге

низация материала благодаря большей окружной скорости червяков на входе материала, чем иа его выходе. Для получения гомогенных материалов применяют также червяки, в одном из к-рых объем винтовых каналов по мере приближения к головке уменьшается, а в другом увеличивается. В этом случае между ребрами червяка создается малый зазор, в к-ром материал подвергается интенсивной деформации сдвига.

Одночервячные горизонтальные экструдеры. В этих Э. (см. рис. 1) гранулированный или порошкообразный материал, поступающий из бункера 8 через загрузочную воронку 7, продвигаясь по винтовым каналам червяка 6, уплотняется (при этом из материала удаляется воздух),- нагревается, размягчается и выдавливается через канал головки. В зону питания I твердый материал загружается обычно при комнатной темп-ре. Заполнив канал вращающегося червяка, материал перемещается, переходя в высокоэластич. состояние. В зоне сжатия II он постепенно плавится; в зоне выдавливания III расплавом заполнен весь винтовой канал червяка.

К важным характеристикам Э., помимо рассмотренных выше конструктивных особенностей червяка, относится размер кольцевого зазора между гребнем червяка и внутренней поверхностью цилиндра. При большем зазоре повышается эффективность гомогенизации, но уменьшается объемная скорость подачи материала вследствие увеличения его потока утечек. При постоянном диаметре червяка кольцевой зазор в Э. с червяками большого диаметра равен обычно 0,002 D, с червяками малого диаметра — 0,005 D. При экструзии материалов, расплавы к-рых имеют низкую вязкость (напр., полиамидов или нек-рых марок полиэтилена), зазор не должен превышать 0,1 мм. Для переработки большинства аморфных термопластов, плавящихся в широком интервале темп-р, применяют Э. с универсальным червяком, имеющим длинную зону сжатия (5—7 D); для экструзии кристаллич. термопластов — машины с короткой зоной сжатия (0,5—1,0 D). При переработке нетермостабильных материалов, напр. жесткого поливинилхлорида, используют Э. с червяком, глубина винтового канала в к-ром уменьшается плавно (отсутствие зоны сжатия позволяет предотвратить деструкцию полимера).

В Э. с короткими червяками изготовляют трубы, полые изделия, профили и листы, в Э. с длинными червяками (быстроходных) — гранулы и пленки. Последний вид машин применяют также для нанесения пленочных покрытий на бумагу и ткани, дублирования пленок и наложения изоляции на провода и кабели. С увеличением длины червяка обычно уменьшают глубину канала в зоне выдавливания. Давление при экструзии в одночервячных Э. находится в пределах 10—50 Мн/м2 (100—500 кгс/см2). Технич. характеристика горизонтальных червячных Э. приведена в таблице.

Двухчервячные горизонтальные экструдеры. Конструктивная особенность этих Э.— большая емкость зоны питания, чем зоны сжатия, что позволяет перерабатывать в них не только гранулированные, но и высокодисперсные порошкообразные термопласты, имеющие большой насыпной объем. Преимущества двухчервячных Э. перед одночервячными — более интенсивное перемешивание материала, обусловливающее его более равномерный нагрев, эффективную пластикацию при меньших давлениях [10—35 Мн/м2 (100—350 кгс/см2)] и более полное удаление летучих при экструзии (червяки двухчервячных Э. иногда имеют несколько зон декомпрессии). Однако конструкция двухчервячных Э. сложнее и на их обогрев расходуется больше энергии, чем на обогрев одночервячных (см. табл.).

Двухчервячные Э. применяют для след. целей: гранулирования; пластикации нек-рых материалов, напр. гомо- или сополимеров винилхлорида, перед их калан-дрованием; смешения различных термопластов, а также

Двухчервячные экструдеры

38 10 1 12-48 22 со 6

48 10 1 12—48 40 4 7,5

70 10 1 8—80 80 9 15

100 12 1 6—24 180 22 30

150 12 1 4—16 500 50 70

200 12 1 4—16 1200 100 120

* Для двухчервячных экструдеров приведен диаметр одного червяка.

для равномерного диспергирования в них различных ингредиентов, в частности красителей; производства профилированных изделий из гранулированных и порошкообразных полимеров.

Одночервячные вертикальные экструдеры. В этих Э. (рис. 5) зона загрузки м. б. расположена на конце 3 червяка, а зона выдавливания — вблизи от привода. Диаметр сердечника червяка в направлении к зоне выдавливания постепенно увеличивается. Цилиндр 6 обогревается через рубашку или

электрич. нагревателями (на рис. не aWпоказаны). Ниже зоны выдавливания вал 5 червяка и цилиндр охлажда- г-ются вентилятором (на рис. не показан). Чтобы пластицированный материал не проникал в радиальный зазор между валом червяка и внутренней поверхностью цилиндра, на поверхность вала наносят мелкую нарезку, направление винтовой линии к-рой противоположно направлению винтовой линии червяка.

Конструктивные особенности вертикального Э. способствуют улучшению условий загрузки материала: в зависимости от его вида и плотности можно варьировать форму заРис. 5. Вертикальный экструдер: 1 — воронка, 2 — перерабатываемый материал, 3 —загрузочная часть червяка, 4 — адаптер профилирующей головки, 5 — вал червяка, в — цилиндр.

грузочных устройств, а также снабжать загрузочную часть червяка цилиндрич. или конич. насадками. Благодаря тому, что зона выдавливания вертикального Э. находится вблизи от привода, на вращающийся червяк действуют в этой зоне значительно меньшие осевые усилия, чем в обычных Э. Вследствие вертикального расположения червяка Э. занимают сравнительно небольшую площадь.

Вертикальные Э., в к-рых материал выдавливается со стороны свободного конца червяка, особенно эффективны при производстве рукавных пленок и нанесении полимерных покрытий (прямой поток материала от червяка к адаптеру головки обеспечивает равномерную скорость истечения расплава и постоянную толщину экструдируемого изделия). К недостаткам вертикаль

ных Э. относятся сложность уплотнения зазора между валом червяка и цилиндром, а также нагрев элементов привода от нагревателей цилиндра.

ДВУХЦИЛИНДРОВЫЕ ЭКСТРУДЕРЫ С ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ и ВЕРТИКАЛЬНЫМ ЧЕРВЯКАМИ. Загрузочный бункер таких Э. устанавливают на верхнем конце вертикального цилиндра, в к-ром происходит пластикация материала. Горизонтальный червяк служит для гомогенизации пластицированного в вертикальном цилиндре материала и его выдавливания. В месте пересечения цилинд