擠出理論的主要內容、研究方法和意義
擠出理論是研究物料在螺桿式擠出機中、在塑化擠出過程中,狀態變化及運動規律的工程原理,如:物料在螺槽內速度、壓力、溫度分布的規律;螺桿對物料的輸送能力;螺桿的功率消耗;螺桿對物料的塑煉效果等。對于具體的擠出過程來說,存在許多不同之處。有些聚合物以固體顆粒(或粉)狀加入,經由擠出機塑化后,以熔體狀態被擠出。多數熱塑性塑料以及熔融紡絲的加工過程屬于這一種情況;有些聚合物則以粘流態加入擠出機,如聚合物制備后期中的擠壓脫水和橡膠的擠出過程,它們不需要在擠出機中塑化熔融物料;還有些聚合物在擠出全過程中,物料自始至終沒有形成粘性流體的流動狀態,如超高分子量聚乙烯的擠出。而作為擠出理論的研究,則取個性中的共性問題,概括為三個理論:固體輸送理論、熔融理論和熔體輸送理論。三個理論相對應擠出過程中的三個功能區:固體輸送區、熔融區、熔體輸送區。這些區段的存在與否以及在擠出機中的位置,視具體的擠出過程不同而不同,相鄰各段也會互相交疊,當聚合物性能或操作條件變化時,各段邊界可改變。
三個區段的理論研究采用的方法為模型法。這種方法是對于工程問題進行理論研究中采用較多的一種方法,其過程為:通過實驗觀察,對復雜的實際過程作詳盡的了解,并分析各個構成條件中的主要因素、次要因素在過程中的作用,在此基礎上,建立物理模型。建立物理模型就是對實際過程作出若干簡化和假設,否則,會由于過程太復雜而使數學表達式、數學運算無法進行。因此,建立物理模型是將過程中的細枝末節去掉,保留主要條件,將難于進行理論分析的因素暫且擱置的簡化過程。有了適當的物理模型,即可用數學式加以描述或根據等量關系建立方程式,這個過程稱為建立數學模型。再通過對數學式的運算和分析,得到理論公式。由于理論公式是建立在對實際過程作出假設的基礎之上,因此,還有必要對理論公式表達的內容進一步地進行分析,并經過實驗驗證等方法,對理論公式進行修正,使得運用理論公式的分析和計算與實際情況更加接近。
擠出理論研究的意義在于:通過理論分析,尋求在聚合物加工中提高產量、提高塑化質量、降低能量消耗的有效途徑,為聚合物擠出過程改進工藝、改進設備提供依據。
三個區段的理論研究采用的方法為模型法。這種方法是對于工程問題進行理論研究中采用較多的一種方法,其過程為:通過實驗觀察,對復雜的實際過程作詳盡的了解,并分析各個構成條件中的主要因素、次要因素在過程中的作用,在此基礎上,建立物理模型。建立物理模型就是對實際過程作出若干簡化和假設,否則,會由于過程太復雜而使數學表達式、數學運算無法進行。因此,建立物理模型是將過程中的細枝末節去掉,保留主要條件,將難于進行理論分析的因素暫且擱置的簡化過程。有了適當的物理模型,即可用數學式加以描述或根據等量關系建立方程式,這個過程稱為建立數學模型。再通過對數學式的運算和分析,得到理論公式。由于理論公式是建立在對實際過程作出假設的基礎之上,因此,還有必要對理論公式表達的內容進一步地進行分析,并經過實驗驗證等方法,對理論公式進行修正,使得運用理論公式的分析和計算與實際情況更加接近。
擠出理論研究的意義在于:通過理論分析,尋求在聚合物加工中提高產量、提高塑化質量、降低能量消耗的有效途徑,為聚合物擠出過程改進工藝、改進設備提供依據。










































