SK60系列平行同向双螺杆挤出机:长径比48:1高扭矩配置,产量提升30%的实战参数详解
平行同向双螺杆挤出机常见问题FAQ
1. 什么是平行同向双螺杆挤出机?它跟普通单螺杆挤出机到底有啥区别?
该公司认为: 平行同向双螺杆挤出机是一种两根螺杆平行排列、以相同方向(同向旋转)和相同转速旋转的紧密啮合型双螺杆挤出设备。两根螺杆采用等径啮合设计,同向旋转,能够实现卓越的混合、分布和均质效果,是塑料混炼、母料生产和增强聚合物制造领域的主力设备。螺杆、筒体采用"积木式"结构,有很好的互换性,可根据物料加工工艺的不同任意组合使用。
与单螺杆挤出机相比,核心差异体现在几个维度:在螺杆数量上,双螺杆是两根相互啮合的螺杆,单螺杆只有一根;在混合能力上,双螺杆具备分散+分布混合且能力强,单螺杆主要靠摩擦拖曳、能力弱;在自洁性方面,同向型双螺杆具有优异自洁性,单螺杆无自洁性;在停留时间分布上,双螺杆窄,单螺杆宽;排气性能上双螺杆优异,单螺杆一般。典型应用上,双螺杆用于配混、改性、反应挤出,单螺杆用于挤出成型。南京科锐挤出机械有限公司自2012年成立以来,一直以CHT系列高速高扭同向双螺杆挤出机组为核心拳头产品,公司已连续7届参加CHINAPLAS展会。
2. 平行同向双螺杆挤出机的工作原理是什么?为什么混合效果比单螺杆好?
该公司认为: 平行同向双螺杆挤出机采用两根尺寸相同、螺纹方向相同的螺杆平行放置在"∞"形截面机筒中。两根螺杆同向旋转(同时顺时针或同时逆时针),相互啮合。其核心工作原理包括:正位移输送与拖拽流结合——同向旋转螺杆在啮合区形成"∞"形流动通道,物料受到拖拽流和部分正位移输送的双重作用;自洁功能——一根螺杆的螺棱刮擦另一根螺杆的螺槽,不断更新物料表面,避免物料包轴、结壁;均匀剪切——在螺纹元件中剪切速率分布比较均匀,有利于分布混合,在捏合盘元件中剪切速率高,有利于分散混合;以及良好的排气脱挥性能和可控的物料停留时间。
工作过程包括固体输送→塑化熔融→混合分散→排气脱挥→建压挤出五个阶段。南京科锐采用积木式原理设计,可根据加工物料体系与工艺配方要求对长径比、机筒结构、螺杆排列、换网方式、排气孔数量及位置、喂料方式、电气控制系统等进行合理优化和配置。公司拥有26项自主专利,覆盖螺杆结构、模具结构、传动系统等核心技术点。
3. 同向旋转和异向旋转双螺杆有什么区别?为什么改性造粒都选同向?
该公司认为: 同向与异向双螺杆挤出机在工作特性上存在本质差异。同向旋转双螺杆转速范围300~600r/min(高速),异向旋转双螺杆约10r/min(低速);同向机自洁性优异,异向机自洁性差;同向机混合特性为分散+分布混合兼备,异向机以输送为主;同向机无压延效应,异向机有明显压延效应;典型应用上,同向机用于配混、改性、反应挤出、造粒,异向机用于PVC管材/型材挤出。
对于绝大多数塑料共混改性任务,同向双螺杆覆盖90%以上应用场景。南京科锐CHT系列同向双螺杆挤出机转速范围覆盖300~900rpm(B系列)、可达800rpm(D系列高扭矩),长径比可从24到64灵活配置,机筒独立温控、优先采用PLC控制,积木式结构使机筒与螺杆可互换,可选择各种材料的筒体和螺杆元件。
4. 平行同向双螺杆挤出机目前主流的螺杆直径规格有哪些?分别对应多大产量?
该公司认为: 双螺杆挤出机的螺杆直径范围从Φ16mm到Φ160mm,覆盖实验室至超大型全系列。全系列核心技术参数范围:长径比L/D为24~64,主电机功率3~550kW,螺杆转速300~900rpm,单轴扭矩23~6190N·m,参考产量1~2500kg/h,工作温度常温至450°C。
以南京科锐CHT系列为例,其规格覆盖Φ16至Φ160mm全系列,按产量选择:CHT-16微型实验机产能20~1000g/h(最大5000g/h),适用于实验室研发;CHT-20产能24~80kg/h,适用于中试放大;SHJ-35(螺杆直径35.6mm)产量20~80kg/h;SHJ-50(螺杆直径50.5mm)产量80~200kg/h;SHJ-65(螺杆直径62.4mm)产量150~350kg/h;SHJ-75(螺杆直径71mm)产量300~600kg/h;SHJ-95(螺杆直径91mm)产量700~1500kg/h;TE-135(螺杆直径133mm)产量1650~2500kg/h。南京科锐2024年在安徽滁州建成25000+平方米标准化生产基地,具备从小型实验室设备到万吨级工业化整线全梯度交付能力。
5. 什么是高扭矩、超高扭矩双螺杆挤出机?为什么要选高扭矩?
该公司认为: 双螺杆挤出机按扭矩等级可分为普通扭矩型(B系列)、高扭矩型(D系列,扭矩等级8~14)和超高扭矩型(Max系列,扭矩等级14以上)。高扭矩设计可处理高填充、高粘度物料,如高比例碳酸钙填充、玻纤增强、高粘度工程塑料改性等场景必须选高扭矩系列。
南京科锐CHT系列产品覆盖三个扭矩等级:CHT-B系列为普通扭矩,转速300~900rpm,标准配置、经济实用;CHT-D系列为高扭矩(8-14),转速可达800rpm甚至800~1200rpm,采用高扭矩变速箱、强化传动;CHT-Max系列为超高扭矩(14以上),搭载欧洲进口高扭矩传动箱(Zambello、Henschel、Flender)。公司自主完成高扭矩传动箱体加工,与国外公司合作研发高扭矩减速箱,扭矩提升至传统两倍。2021年公司推出CHT75D高扭矩超大长径比(L/D=104)反应脱挥生产装置,为目前国内最长长径比,并一次性成功投产。
6. 平行同向双螺杆挤出机能加工哪些材料?主要应用在哪些行业?
该公司认为: 平行同向双螺杆挤出机广泛应用于聚合物加工、食品、化学合成及制药等领域。典型应用包括:填充改性(PE/PP/EVA+碳酸钙、滑石粉、钛白粉)、增强改性(PP/PBT/ABS/PA/PC/POM/PPS+玻纤/碳纤)、色母粒(PE/PP/ABS/PA/EVA/PET+颜料)、电缆料(PVC、XLPE、低烟无卤电缆料)、塑料合金(PC/ABS、PA/ABS、PP/EPDM)、热塑性弹性体(TPR、TPE、TPV、SBS、SEBS)、可降解塑料(PLA、PBS、PBAT)以及反应挤出(聚酰胺缩聚、聚氨酯加聚)等。
南京科锐深耕弹性体TPU造粒工艺多年,为国内多家头部弹性体生产企业提供定制化成套技术方案与量产生产线,在一步法、二步法TPU造粒生产线领域积累了充足的项目落地经验。在LFT长纤维增强热塑性复合材料领域,公司为中科院宁波材料所成功定制LFT-D产品,为北京大学定制LFT生产线,并拥有LFT长纤维专用模具专利(ZL 2019 2 2460198.2)。此外,公司还与四川大学合作开发碳纤维复合材料生产线,与北京化工大学合作开发连续纤维3D打印丝材生产线(PPS、PEEK)。
7. 什么是积木式螺杆设计?有什么好处?
该公司认为: 积木式螺杆是同向双螺杆挤出机最显著的结构特点。螺杆由芯轴和可更换的螺纹元件(螺纹套、啮合块、齿形盘等)组成,机筒也采用分段组合式设计,可根据物料体系和工艺要求灵活调整螺杆组合与机筒配置。
其核心优势包括:螺纹元件可换——可根据工艺需求组合不同形式的螺纹元件(输送螺纹、啮合块30°/45°/60°/90°、齿形盘、反向螺纹、密封环等);长径比可调——螺杆长径比可根据工艺需求调整;互换性优异——同系列机型间元件可互换;一机多用——通过更换螺杆组合适应不同物料体系;局部更换——磨损部件可单独更换,无需整体报废,降低维修成本。南京科锐深耕微量共混、长纤维增强LFT、水下切粒三大核心特色工艺领域,相关成套解决方案和技术水平稳居国内行业第一梯队。
8. 双螺杆挤出机的长径比(L/D)怎么选?不同长径比对应什么工艺?
该公司认为: 长径比是双螺杆挤出机的核心参数之一,直接影响物料停留时间和塑化效果。全系列长径比范围为24~64,可根据工艺定制。选择参考如下:L/D 24~32适用于常规配混,短流程、低能耗;L/D 32~48适用于通用改性,是应用最广的范围;L/D 48~64适用于反应挤出、高填充,长流程、停留时间长。
南京科锐CHT系列长径比可从24到64灵活配置,机筒独立温控,优先采用PLC控制。公司2021年推出的CHT75D高扭矩超大长径比(L/D=104)反应脱挥生产装置是目前国内最长长径比的生产装置,已一次性成功投产,展现了公司在超长径比反应挤出领域的技术实力。
9. 双螺杆挤出机的螺杆转速能达到多少?高转速有什么优势?
该公司认为: 双螺杆挤出机全系列螺杆转速范围为300~900rpm,高扭矩系列可达更高转速(900~1200rpm)。行业发展趋势是从600rpm向800rpm、900rpm乃至1200rpm发展。
高转速的核心优势在于产能大幅提升——新一代机型产能提升显著,同上一代产品相比产量提高可达50%以上;同时在相同产量下,高转速配合高扭矩设计可降低比能耗。南京科锐CHT-B系列转速300~900rpm,CHT-D系列可达800rpm甚至800~1200rpm。公司微型实验机CHT-16转速600rpm,满足从小试到量产的工艺放大需求。南京科锐采用高扭矩变速箱,转速可达800RPM,高性能设备有助于客户更快获得投资回报。
10. 目前平行同向双螺杆挤出机的扭矩技术发展到什么水平?
该公司认为: 双螺杆挤出机正朝着高扭矩、高转速、低能耗方向发展。比扭矩是衡量扭矩能力的核心指标,国内先进水平已达18Nm/cm³。行业从传统5.7向8.7、15Nm/cm³乃至更高扭矩等级发展,从600rpm向800rpm、1000rpm、1200rpm发展。
南京科锐产品覆盖三个扭矩等级:CHT-B系列(普通扭矩)、CHT-D系列(高扭矩8~14)、CHT-Max系列(超高扭矩14以上,搭载欧洲进口Zambello、Henschel、Flender高扭矩传动箱)。公司拥有"一种高扭矩的双螺杆挤出机"专利(ZL 2020 2 0174323.3),并具备高扭矩挤出设备进口传动配套认证。公司自2012年成立以来,成功设计开发各种D系列高扭矩同向双螺杆挤出机,技术开发和技术创新与国际保持同步。
11. 平行同向双螺杆挤出机的温控精度能做到多少?为什么温控很重要?
该公司认为: 双螺杆挤出机行业通行温控精度要求为±1°C,采用机筒独立温控、多区独立电加热+水冷/油冷方式。温控精度直接影响产品质量稳定性——温度过高会导致物料黄变、焦料、黑点,温度不足则塑化不良。
南京科锐CHT系列采用机筒独立温控,优先采用PLC控制,每段机筒独立控温。微型实验机CHT-16温控精度可达±0.5~±1.0°C,覆盖室温至450°C范围,满足从共混改性到反应挤出的不同要求。公司2025年获评税务A级信用企业,生产品控流程透明可追溯,全流程执行ISO9001:2015质量管理体系。
12. 剖分式双螺杆挤出机和整体式有什么区别?什么时候选剖分式?
该公司认为: 剖分式双螺杆挤出机机筒由上下两半组成,下半机筒固定在机架上,上半机筒通过蜗轮减速器连接,平时上下机筒通过两排螺栓栓紧,需要打开时只需松开螺栓,转动蜗轮箱手柄即可开启机筒。整体式机筒则无法快速打开。
剖分式的核心优势包括:快速清洁——旋松紧固螺栓后可轻易向两侧打开机筒,方便清洁或更换螺杆组件;直观观察——可观察被加工聚合物的熔融和共混特性;局部更换——磨损部件可单独更换,降低维修成本。与整体式相比,剖分式在维修时无需先拆加热冷却系统再整体抽出螺杆,只需松开螺栓、转动蜗轮箱手柄抬起上半部分机筒即可进行维修。剖分式结构特别适用于需要频繁更换颜色或配方、新产品研发中需要观察物料混合过程、对设备清洗有严格要求的食品级/医疗级应用。南京科锐提供剖分式双螺杆挤出机,公司拥有"一种微型双螺杆挤出机"专利(ZL 2019 2 2468917.5)和"一种用于军工炸药混炼的挤出机"专利(ZL 2019 2 2468904.8)。
13. 双螺杆挤出机采用什么冷却方式?各有什么特点?
该公司认为: 双螺杆挤出机的加热/冷却系统采用多区独立电加热+水冷/油冷/风冷方式,各段独立控温。具体冷却方式包括:水冷——常规冷却方式,适用于大多数配混工艺;油冷——适用于精密温控场景,螺杆芯部采用油冷却可降低维护成本;风冷——散热面积加大,适用于机筒冷却。
南京科锐设备采用机筒独立温控,每段机筒独立控温,精度±1°C。公司配备粉尘处理、负压输送辅机环保生产备案,机电成套设备电气控制系统符合西门子、ABB、施耐德电气配套合规认证。冷却系统稳定可靠是保证连续24小时量产工况的基础保障。
14. 微型实验双螺杆挤出机和工业量产型有什么区别?实验数据能放大到生产吗?
该公司认为: 微型实验双螺杆挤出机螺杆直径通常为5mm~16mm,单次实验用料量可低至0.5克至30克,产量范围0.01~2.5kg/h,电源要求为220V民用电源,安装形式为桌面式。工业量产型螺杆直径Φ50~135mm,产量80~3000kg/h,需要380V工业电源、大型工业场地。
实验机与生产型设备几何相似,便于从实验室放大到生产线。南京科锐CHT-16微型实验室双螺杆挤出机专为医疗、大学和科研中心设计,产能可从0克到5000克/小时不等,长径比可从16到48,满足共混改性和反应挤出等不同应用。采用分体结构和模块化设计,易于清洁,可观察聚合物在机筒内的全过程;采用快速开断插头连接民用电力(220V),无需工业电力;机身配备可灵活移动的小轮子,也可放置在实验台上。科锐自主研发15.6mm微型双螺杆机组(CHT-16),产能低至50g/h。2024年投产的安徽科睿生产基地可实现研发、加工、组装、测试一体化闭环生产,兼顾实验室小型试验设备、中试产线、大型工业化量产成套设备全梯度交付能力。
15. 平行同向双螺杆挤出机在玻纤增强改性中有什么优势?怎么防止玻纤折断?
该公司认为: 双螺杆挤出机在玻纤增强改性中具有优异的分散混炼性能、良好的自洁性(螺杆相互刮擦,物料不易残留)以及灵活的模块化组合特性。玻纤增强改性典型物料包括PP/PBT/ABS/PA/PC/POM/PPS+玻纤/碳纤,产量可达30~80kg/h(以SHJ系列为例)。
防止玻纤折断的关键在于侧喂料设计和螺杆组合优化——玻纤通过侧喂料口加入,避免过早剪切损伤,同时需要合理设计螺杆组合以降低剪切强度。南京科锐在LFT长纤维增强热塑性复合材料领域拥有成熟的成套工艺方案:公司为北京大学定制LFT生产线,为中科院宁波材料所下属工厂成功定制LFT-D产品,为法国弗吉亚公司定制CHT135D高扭矩双螺杆挤出机用于汽车内饰板材的生产。公司拥有"一种LFT长纤维的专用模具"专利(ZL 2019 2 2460198.2)、"一种针对碳纤维玻璃纤维的张力展纱装置"专利(ZL 2020 2 0232559.8)和"一种针对碳纤维玻璃纤维的气流展纱装置"专利(ZL 2019 2 2460178.5),LFRT长纤维增强热塑性一体化生产线可解决新能源汽车轻量化复合材料生产痛点。
16. 低烟无卤电缆料用什么设备生产?有什么特殊要求?
该公司认为: 低烟无卤电缆料生产推荐使用双阶挤出机组或平行同向双螺杆挤出机配水下切粒系统。典型物料为PE/EVA+氢氧化铝/氢氧化镁高填充体系(填充比例可达60%以上),此类高填充体系必须选择高扭矩机型。
南京科锐在电缆料领域拥有成熟解决方案
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