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塑化阶段塑料流动的变化

在塑化阶段，塑料沿螺杆轴向被螺杆推向机头的移动过程中，经历着温度、压力、粘度，甚至化学结构的变化，这些变化在螺杆的不同区段情况是不同的。塑化阶段根据塑料流动时的物态变化过程又人为的分成三个阶段，即加料段、熔融段、均化段，这也是人们习惯上对挤出螺杆的分段方法，各段对塑料挤出产生不同的作用，塑料在各段呈现不同的形态，从而表现出塑料的挤出特性。在加料段，首先就是为颗粒状的固体塑料提供软化温度，其次是以螺杆的旋转与固定的机筒之间产生的剪切应力作用在塑料颗粒上，实现对软化塑料的破碎。而最主要的则是以螺杆旋转产生足够大的连续而稳定的推力和反向摩擦力，以形成连续而稳定的挤出压力，进而实现对破碎塑料的搅拌与均匀混合，并初步实行热交换，从而为连续而稳定的挤出提供基础。在此阶段产生的推力是否连续均匀稳定、剪切应变率的高低，破碎与搅拌是否均匀都直接影响着挤出质量和产量。在熔融段，经破碎、软化并初步搅拌混合的故态塑料，由于螺杆的推挤作用，沿螺槽向机头移动，自加料段进入熔融段。在此段塑料遇到了较高温度的热作用，这是的热源，除机筒外部的点加热外，螺杆旋转的摩擦热也在起着作用。而来自加料段的推力和来自均化段的反作用力，使塑料在前进中形成了回流，这回流产生在螺槽内以及螺杆与机筒的间隙中，回流的产生不但使物料进一步均匀混合，而且使塑料热交换作用加大，达到了表面的热平衡。挤出成型又称挤出模塑或挤塑，挤压。挤出在热塑性塑料加工领域中，是一种变化多、用途广、在塑料加工中占很大比例的加工方法。有由挤出成型的产品都是横截面一定的连续材料，如管、板、丝、薄膜电线电缆的涂覆等。挤出在热固性塑料加工中是很有限的。

挤出过程可分为两个阶段：第一阶段是使固态塑料塑化（即变成粘性流体）并在加压下使其通过特殊形状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续体；第二阶段是用适当的方法使挤出的连续体失去塑性状态而变为固体，即得所需制品。

按照塑料塑化的方式不同，挤出工艺可分为干法和湿法两种。干法的塑化是靠加热将塑料变成熔体，塑化和加压可在同一个设备内进行。其定型处理仅为简单的冷却。湿法的塑化是用溶剂将塑料充分软化，因此塑化和加压须分为两个独立的过程，而且定型处理必须采用较麻烦的溶剂脱除，同时还得考虑溶剂的回收。湿法挤出虽在塑化均匀和避免塑料过度受热方面存有优点，但基于上述缺点，它的适用范围仅限于硝酸纤维素和少数醋酸纤维素塑料的挤出。

挤出过程中，随着对塑料加压方式的不同，可将挤出工艺分为连续和间歇两种。前一种所用设备为螺杆挤出机，后一种为柱塞式挤出机。螺杆挤出机又分为单螺杆和多螺杆挤出机的区别，但使用较多的是单螺杆挤出机。用螺杆挤出机进行挤出时，装入料斗的塑料，借转动的螺杆进入加料筒中（湿法挤出不需加热），由于料筒的外加热及塑料本身和塑料与设备间的剪切摩擦热，使塑料融化而呈现流动状态。与此用时，塑料还受螺杆的搅拌而均匀分散，并不断前进。最后，塑料在口模处被螺杆挤到机外而形成连续体，经冷却凝固，即成产品。

柱塞式挤出机的主要部件是一个料筒和一个由液压操纵的柱塞。操作时，先将一批已经塑化好的塑料放在料筒内，而后借柱塞的压力将塑料挤出口模外，料筒内塑料挤完后，即应退出柱塞以便进行下一次操作。柱塞式挤出机的最大优点是能给予塑料以较大的压力，而它的明显缺点则是操作的不连续性，而且物料还要预先塑化，因而应用也比较少，只有在挤压聚四氟乙烯塑料等当面尚有应用。

由上所述，塑料的挤出，绝大多数是热塑性塑料。此外，在设备方面，又以单螺杆挤出机应用广泛，而双螺杆挤出机在聚氯乙烯加工和配料上也日益显得重要。