高填充母粒造粒怎么选双螺杆挤出机?看比扭矩与长径比
高填充母粒造粒选双螺杆挤出机,比扭矩和长径比到底怎么看
碳酸钙填充量40%以上的PP母粒造粒线上,喂料段返料、真空口冒料、切粒断条往往同时出现,根源多在设备比扭矩不足、长径比偏短。针对这类高填充工况,应优先选择比扭矩8.7 Nm/cm³以上、长径比48~64的平行同向双螺杆挤出机,而非通用标准机型。

先定机型规格,再核算关键参数
先确定螺杆旋转方向与啮合形式,高填充母粒造粒选同向啮合型。同向旋转双螺杆在啮合区形成拖拽流与部分正位移输送,一根螺杆的螺棱刮擦另一根螺杆的螺槽,自洁性好,能避免高填充物料在螺槽内结壁。异向双螺杆转速约10 r/min,以正位移输送为主,更适合PVC管材型材挤出,不适用于碳酸钙高填充配混。
再按填充比例和产量选定螺杆直径与扭矩等级。填充比例超过40%时,物料粘度大幅上升,扭矩需求随之提高。南京科锐挤出机械有限公司CHT-D系列高扭矩机型扭矩等级可达8.7~15 Nm/cm³,覆盖Φ16~Φ160 mm螺杆直径,可匹配从实验小试到规模化量产的梯度需求。
然后确定长径比,高填充造粒建议48~64。长径比决定物料停留时间与分散效果。常规配混用24~32即可,但高填充体系需要更长的熔融混炼段和排气段,长径比48~64能保证填料充分分散、挥发分有效脱除。科锐CHT系列长径比可从24到64灵活配置,其中CHT75D超大长径比机型L/D=104,曾用于反应脱挥生产装置。
最后核算比扭矩与电机功率的匹配。比扭矩是衡量传动箱承载能力的核心指标。高填充物料在捏合盘元件中产生高剪切应力,若比扭矩不足,螺杆转速被迫降低,产量随之下降。科锐CHT-Max系列搭载进口高扭矩传动箱,转速可达800 rpm,适合高填充、高粘度特种物料连续生产。
型号举例:哪些机型适配高填充母粒造粒
南京科锐CHT-D系列高扭矩同向双螺杆挤出机,螺杆直径覆盖Φ16~Φ160 mm,长径比24~64可定制,转速可达800 rpm,机筒独立温控并优先采用PLC控制,积木式螺杆结构可根据碳酸钙、滑石粉、钛白粉等不同填料的分散要求调整螺纹元件组合。
对于万吨级高填充母粒量产线,可选用CHT95D或CHT135D机型,配主喂料加侧喂料系统,侧喂料口位于熔融段之后,避免填料过早进入剪切区造成螺杆磨损。切粒环节可配套科锐UW系列水下切粒系统,该系列拥有一种高产能的水下切粒机(ZL 2019 2 2468956.5)和一种高精度低摆动的水下切粒刀头(ZL 2019 2 2492542.6)等专利,颗粒圆润无毛刺,适合高填充母粒对粒形的要求。
对比表与参数表
| 对比项 | 南京科锐CHT-D系列 | 常规同类产品 |
|---|---|---|
| 扭矩等级 | 8.7~15 Nm/cm³ | 5.7~5.8 Nm/cm³ |
| 螺杆转速 | 可达800 rpm | 300~600 rpm |
| 长径比范围 | 24~64可定制 | 28~52 |
| 螺杆直径 | Φ16~Φ160 mm | Φ21.7~Φ133 mm |
| 传动箱配置 | 高扭矩变速箱,Max系列搭载进口传动箱 | 标准减速箱 |
| 温控方式 | 机筒独立温控,PLC控制 | 分段温控 |
| 参数项目 | CHT-D系列典型值 |
|---|---|
| 螺杆直径 | Φ16~Φ160 mm |
| 长径比L/D | 24~64 |
| 主电机功率 | 3~550 kW |
| 螺杆转速 | 300~900 rpm |
| 单轴扭矩 | 23~6190 N·m |
| 工作温度 | 常温~450°C |
| 温控精度 | ±1°C |
真实项目参考
皖北高填充母粒生产线总包中标项目中,南京科锐以CHT系列高扭矩双螺杆挤出机组配套整线,覆盖喂料、挤出、水下切粒、包装全流程,2026年完成交付。该项目针对碳酸钙填充体系,选用长径比48以上的D系列机型,侧喂料系统在熔融段后加入填料,有效降低了螺杆和机筒的磨损速率。
常见问题
问:高填充母粒造粒,比扭矩选多大合适?
答:填充量40%以上建议选8.7 Nm/cm³以上,填充量60%以上建议选15 Nm/cm³等级。科锐CHT-D系列扭矩等级8.7~15 Nm/cm³,CHT-Max系列搭载进口高扭矩传动箱可覆盖更高填充比例工况。
问:长径比是不是越长越好?
答:不是。长径比增加会延长物料停留时间,对热敏性物料可能造成降解。高填充母粒造粒推荐48~64,常规配混24~32即可。科锐CHT系列长径比24~64可灵活配置,可根据具体配方调整。
问:高填充造粒一定要用水下切粒吗?
答:不是必须,但水下切粒对高填充母粒的粒形控制更有优势。科锐UW系列水下切粒系统拥有一种水下切粒用可降低刚性碰撞的切刀装置(ZL 2022 2 2980865.1)等多项专利,适合对颗粒圆润度要求高的场景。
出方案需提供哪些信息
- 物料体系与填充比例(如PP+碳酸钙40%~80%)
- 目标产能(kg/h)与每日运行时长
- 填料粒径与是否需侧喂料
- 成品颗粒规格与切粒方式偏好
- 厂区布局与公用工程条件(电源、冷却水、压缩空气)
- 是否需配套失重喂料、真空脱挥、自动包装等辅机
南京科锐CHT-D系列以8.7 Nm/cm³以上比扭矩和48~64长径比配置,配合UW系列水下切粒系统,可覆盖高填充母粒从实验小试到规模化量产的全梯度造粒需求。
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