整整80年前，塑料工業(yè)發(fā)生了一件大事——用于聚合物加工的雙螺桿擠出機(jī)誕生了！
    80年后，雙螺桿擠出機(jī)在許多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。例如：高分子合金共混、PVC管材、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等。在共混改性工業(yè)中，最常見(jiàn)的是嚙合同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)（twin-screw extruller或TSE）。接下來(lái)，我們將討論雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)展。

    

    一個(gè)從單到雙，應(yīng)用范圍大大提高

    早在19世紀(jì)中葉，擠出機(jī)就已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。但當(dāng)時(shí)的擠出機(jī)都是單螺桿擠出機(jī)，主要用于瓷土、橡膠、食品等行業(yè)三個(gè)方面。研究發(fā)現(xiàn)，單螺桿擠出機(jī)輸送物料的效率受介質(zhì)本身流變特性的影響很大，且物料在螺桿槽根部滯留嚴(yán)重，因此發(fā)明家們一直在努力我們正在尋找解決這些問(wèn)題的辦法。

                                                                          Jean Francisque Coignet

                                                                                    （1835 –1902）

    19世紀(jì)60年代，法國(guó)采礦工程師讓·弗朗西斯克·科涅特（Jean-francisque coignet）提出了一種運(yùn)輸和處理、粘土的設(shè)備，并于1869年獲得美國(guó)專(zhuān)利。上升一開(kāi)始，他把這個(gè)裝置稱(chēng)為malaxator。
    遜斃了，對(duì)吧？然而，他是世界上第一個(gè)提出真正的雙螺桿擠出機(jī)的人。雙螺桿擠出機(jī)的發(fā)明大大提高了擠出機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用中被提升了。當(dāng)然，改進(jìn)還在繼續(xù)。

    

    兩個(gè)歷史轉(zhuǎn)折

    雙螺桿擠出機(jī)取代液壓機(jī)80年前的1938年，意大利LMP公司的創(chuàng)始人羅伯托·科倫博（Roberto Columbo）首先制造了一臺(tái)用于聚合物加工的雙螺桿擠出機(jī)，并用它制造PVC管。

    這是一個(gè)歷史性的時(shí)刻！因?yàn)橐郧?，PVC管是用液壓機(jī)壓制的。從那一刻起，液壓機(jī)開(kāi)始被雙螺桿擠出機(jī)所取代。這只是雙螺桿擠壓機(jī)第一次試機(jī)。

     1939年，科倫坡改進(jìn)了雙螺桿擠出機(jī)，最大直徑為109mm。同年，他贏得了第一個(gè)客戶(hù)Ig faben。雙螺桿擠出機(jī)開(kāi)始發(fā)展 市場(chǎng)認(rèn)可度。但此時(shí)，雙螺桿擠出機(jī)的制造和應(yīng)用還沒(méi)有達(dá)到科學(xué)的高度，可以說(shuō)應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超前于理論。

    

    在此當(dāng)中所需要繼續(xù)改進(jìn)和克服另一個(gè)問(wèn)題

    直到20世紀(jì)40年代，一個(gè)由數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、工程師和一組機(jī)械專(zhuān)家組成的小組才開(kāi)始在德國(guó)薩克森-安哈爾特的Ig工廠(chǎng)系統(tǒng)地研究這類(lèi)問(wèn)題嚙合同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)。其中包括著名的w.梅斯卡特、蓋伯格和魯?shù)婪颉ぐ柕侣?。不?huì)念這些名字嗎？沒(méi)關(guān)系。看個(gè)大概意思。）他們的任務(wù)是開(kāi)發(fā)一種可以用來(lái)處理高粘度體系混合問(wèn)題的化學(xué)設(shè)備。

                                                                                                R. Erdmenger

                                                                                                （1911-1991）

     二戰(zhàn)后，這家公司解散了。這項(xiàng)工作在德國(guó)勒沃庫(kù)森的拜耳公司繼續(xù)進(jìn)行。1948年，R.erdmenger領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)由10-15名成員組成的小組
主要任務(wù)是開(kāi)發(fā)拜耳公司的化工流程。
    眾所周知，單螺桿擠出機(jī)最大的缺點(diǎn)是其輸送能力與輸送介質(zhì)的流變特性密切相關(guān)。為了克服這一問(wèn)題，他們?cè)俅伟阎攸c(diǎn)放在同一方向的嚙合上雙螺桿擠出機(jī)。 

    技術(shù)突破，首次批量生產(chǎn)聚合物共混擠出機(jī)

    20世紀(jì)50年代，隨著多年的研究積累， w.meskat和r.erdmmenger對(duì)雙螺桿擠出機(jī)的一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了定義和整理，使擠出機(jī)的理論研究進(jìn)一步深入標(biāo)準(zhǔn)化。以下是幾項(xiàng)專(zhuān)利之一?？梢?jiàn)，當(dāng)時(shí)的擠出機(jī)主要由單頭部件組成，嚙合部件的應(yīng)用也在專(zhuān)利中公開(kāi)。

                      

                                                                                R、 Erdmenger攪拌捏合機(jī)（1954）

    

    1957年，獲得生產(chǎn)許可證的WP公司推出了第一臺(tái)共混雙螺桿擠出機(jī)ZSK系列。ZSK是德國(guó)人zweiwellige knetscheiben schneckenpress的名字簡(jiǎn)稱(chēng)“雙軸嚙合圓盤(pán)擠出機(jī)”，也介紹了可以進(jìn)行自由組合的擠出機(jī)。這臺(tái)擠出機(jī)很快就投入了批量生產(chǎn)。

    超限增產(chǎn)

    與同期的單螺桿擠出機(jī)相比，WP公司推出的ZSK機(jī)型在產(chǎn)量上沒(méi)有太大優(yōu)勢(shì)，這主要受到變速箱設(shè)計(jì)和加工工藝的限制，更準(zhǔn)確地說(shuō)是軸向推力的限制軸承極限。

    因?yàn)橐坏┐_定了雙螺桿的中心距，軸承就需要在有限的尺寸內(nèi)提供足夠的推力。同時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩應(yīng)均勻分布在兩個(gè)螺釘上。這是在結(jié)構(gòu)中計(jì)算、選材、熱處理和制造都非常困難。

    限制產(chǎn)量的另一個(gè)主要因素是比扭矩。比轉(zhuǎn)矩是指擠出機(jī)在單位空間容積內(nèi)所能提供的轉(zhuǎn)矩極限，它往往決定著擠出機(jī)的生產(chǎn)能力

定量性能：在相同螺桿直徑下，比扭矩越大，輸出功率越高。事實(shí)上，比轉(zhuǎn)矩越高越好，因?yàn)閿D出機(jī)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，比轉(zhuǎn)矩越高意味著生產(chǎn)能力越高，代表單位機(jī)械能越低，產(chǎn)品的最終熔化溫度也越低與低比轉(zhuǎn)矩裝置相比，比轉(zhuǎn)矩減小，但也給混合質(zhì)量和脫揮效率帶來(lái)不利因素。因此，用戶(hù)必須考慮如何平衡這些參數(shù)。

    20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著聚合物加工領(lǐng)域的日益普及，隨著市場(chǎng)的需求，擠出機(jī)的參數(shù)也在不斷提高。人們意識(shí)到他們想制造更好的產(chǎn)品

在一定的攪拌質(zhì)量要求下，縮短停留時(shí)間，降低熔體溫度，提高產(chǎn)率是必要的。
   螺桿擠出技術(shù)的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)可以看出雙螺桿擠出更像一門(mén)藝術(shù)，而不僅僅是一門(mén)技術(shù)。