挤出机在操作过程中需保持质量流率和熔体输送速率恒定,以确保产量和质量的稳定性。物料在挤出过程中经历温度、压力和黏度的变化,呈现出玻璃态、高弹态和黏流态三种物理状态。目前,挤出理论研究主要集中在固体输送、熔融和熔体输送三个阶段,旨在提供理论依据以优化挤出机设计和生产实践,提高产品质量和生产率。
为使挤出机达到稳定的产量和质量,一方面,沿螺槽方向任一截面上的质量流率必须保持恒定且等于产量;另一方面,熔体的输送速率应等于
物料的熔融速率。如果不能实现这些条件,就会引起温度、压力和产量的波动。因此,从理论上阐明挤出机中固体的输送、熔融和熔体的输送与螺杆的几何结构、物料的性能和操作条件之间的关系,无疑是有重要意义的。
然而,物料在挤出过程中经历着温度、压力、黏度甚至化学结构等变化,相应地现了玻璃态、高弹态和黏流态三种不同的物理状态,这一过程看起来简单,实际上是很复杂的。直到目前为止,还没有形成一种完整的、令人满意的用来解释整个挤出过程并指导挤出机设计和生产实践的理论。
对挤出理论的研究主要根据塑料在挤出机中的三个历程,从加料区的固态到过渡区(熔融区)的固态和黏流态共存,直到均化区(挤出区)的黏流态这三种物理过程进行研究。即一般所谓的加料区的固体输送理论、熔融区的熔融理论以及均化区的黏性流体输送理论(熔体输送理论)。这些为解释物料在挤出机中会发生哪些变化,以及如何才能强化和加速这些过程以达到提高产品的质量和生产率的目的提供一定的理论依据。