
双螺杆挤出造粒机是高分子材料加工领域的核心设备,通过双螺杆协同啮合实现物料的连续熔融、精准混炼、稳定挤出与标准化造粒,广泛应用于塑料改性、再生利用、功能母粒制备等场景,是连接 “原料” 与 “成品塑料件” 的关键中间设备,尤其适用于对材料均匀性、稳定性要求高的工业生产与科研实验。
双螺杆挤出造粒机的结构围绕 “物料处理全流程” 展开,核心部件可拆解为 6 大系统,各系统功能独立且协同工作:
双螺杆挤出造粒机的工作流程遵循 “连续化、自动化” 逻辑,从原料投入到成品颗粒输出,全程无需人工干预,具体步骤如下:
- 喂料阶段:固体原料(如塑料粒子、粉末、回收碎料)从料斗进入喂料系统,由喂料机按设定速率匀速送入机筒的 “喂料段”;
- 熔融混炼阶段:物料在喂料段被初步预热后,随螺杆输送至 “熔融段”—— 机筒加热使物料逐渐熔融,同时螺杆啮合产生的剪切力将熔融物料与添加剂(如阻燃剂、增强纤维)充分混炼,实现成分均匀分散;
- 均化增压阶段:熔融物料进入 “均化段”,螺杆进一步压实物料,消除熔体中的气泡,使熔体密度均匀,同时建立稳定压力,确保后续挤出顺畅;
- 挤出成型阶段:均匀熔体在压力作用下通过模头的微孔(孔径根据颗粒尺寸设计),形成连续的条状 / 柱状熔体;
- 切粒定型阶段:熔体刚出模头即被切粒机切割成设定粒径的颗粒,随后进入冷却系统(如水环切粒的水槽、风冷热切的风机)快速降温至室温,避免颗粒变形或粘连;
- 筛选输出阶段:冷却后的颗粒经振动筛筛选(去除不合格的大颗粒 / 细粉),最终通过输送带送入料仓存储,完成造粒全流程。
双螺杆挤出造粒机的核心优势源于 “双螺杆协同工作”,相比传统单螺杆设备,在混炼效率、工艺适应性、产量稳定性上有显著提升:
- 混炼均匀性更强:双螺杆的啮合结构产生 “双向剪切力”,能更高效地分散高填充料(如碳酸钙填充 PP)、功能添加剂(如纳米级阻燃剂),材料分散系数比单螺杆提升 30%-50%,避免成品出现 “性能不均” 问题(如塑料件局部易断裂)。
- 工艺适应性更广:可处理多种类型物料,包括低粘度塑料(如 PE、PP)、高粘度弹性体(如 TPR)、热敏性材料(如 PVC,需精准控温防降解)、多组分共混料(如塑料 + 纤维增强)、废旧塑料回收料(需加强杂质过滤与熔融分散),通过更换螺杆元件、调整工艺参数即可快速切换产品。
- 产量稳定且可调:依托强制喂料与双螺杆强制输送,产量波动范围小于 ±5%(单螺杆通常 ±10%),工业级设备产量可从 50kg/h(小型)覆盖至 5000kg/h(大型生产线),实验室级设备(如 φ30mm 螺杆)产量可低至 1-5kg/h,适配 “研发小试→中试→量产” 全阶段需求。
- 节能与环保性更优:现代双螺杆设备采用 “分段加热 + 智能温控” 设计,能耗比传统设备降低 15%-20%;部分设备配备废气收集系统,减少熔融过程中挥发性有机物(VOCs)排放,符合国家 “双碳” 政策与环保标准(如欧盟 CE、国内 GB/T 标准)。
- 自动化程度高:通过 PLC 控制系统实现参数一键设定、故障自动报警(如熔体压力过高时停机保护),部分高端设备支持工艺配方存储(可存储 100 + 配方),换产时无需重复调试,降低人工操作难度。
根据 “应用场景”“螺杆结构”“造粒方式” 等维度,双螺杆挤出造粒机可分为多个类别,不同类别适配不同需求:
- 按螺杆结构分:
- 平行双螺杆挤出造粒机:螺杆中心线平行,啮合间隙小,剪切力强,适用于塑料改性(如增强 PA、阻燃 PP)、功能母粒(如色母粒、抗氧母粒),是目前工业生产的主流类型;
- 锥形双螺杆挤出造粒机:螺杆从喂料端到挤出端直径逐渐增大,压缩比大,适用于 PVC 等热敏性、高粘度材料,可减少物料降解,常用于 PVC 管材、型材的原料造粒。
- 按应用场景分:
- 工业级双螺杆造粒机:产量 50-5000kg/h,螺杆直径通常 φ65mm 以上(如 φ95mm、φ135mm),配备自动换网、连续冷却系统,适配大规模连续生产(如汽车塑料件原料制备、包装膜颗粒生产);
- 实验室双螺杆造粒机:产量 1-50kg/h,螺杆直径 φ16mm-φ40mm,体积小、参数调节灵活,支持小批量配方研发(如高校材料实验室、企业研发部门测试新型改性材料)。
- 按造粒方式分:
- 水环切粒双螺杆造粒机:切粒刀在水中作业,颗粒冷却快、表面光滑,适用于 PE、PP 等结晶型塑料,颗粒流动性好;
- 风冷热切双螺杆造粒机:通过风机吹冷风冷却颗粒,无需水槽,适用于 ABS、PS 等非结晶型塑料,避免颗粒吸水;
- 水下切粒双螺杆造粒机:熔体在水下直接切粒,冷却效率极高,适用于高温熔体(如 PA66)或易粘料(如 TPU),颗粒粒径精度最高(±0.1mm)。
双螺杆挤出造粒机的应用场景与 “高分子材料加工” 深度绑定,核心领域包括:
- 塑料改性行业:制备增强塑料(如玻纤增强 PP、碳纤增强 PA)、填充塑料(如碳酸钙填充 PE)、阻燃塑料(如阻燃 ABS),这些改性颗粒可直接用于注塑生产汽车零部件(如保险杠、仪表盘)、家电外壳(如洗衣机内筒),提升成品的强度、耐热性或阻燃性;
- 塑料再生行业:将废旧塑料(如废薄膜、废家电外壳)破碎后,通过双螺杆挤出造粒机熔融、过滤、造粒,转化为 “再生塑料颗粒”,实现资源循环利用(如废 PE 薄膜再生为吹膜颗粒,重新生产薄膜);
- 功能母粒行业:制备色母粒(如黑色母、彩色母)、功能性母粒(如抗氧母粒、抗静电母粒),通过精准控制添加剂含量(如色母中颜料含量 30%-50%),确保后续塑料制品颜色均匀、性能稳定;
- 生物降解材料行业:针对 PBAT、PLA 等生物降解塑料,通过双螺杆挤出造粒机实现 “树脂 + 降解助剂” 的均匀混炼,制备符合 GB/T 20197 标准的降解颗粒,用于生产降解塑料袋、农用地膜;
- 新能源材料行业:制备电池隔膜专用料、正极材料载体颗粒,要求颗粒纯度高(无杂质)、粒径均匀(±0.2mm),通过高精度喂料与过滤系统,满足新能源电池对材料稳定性的严苛要求