捏合機
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捏合機（Kneader reactor）是一種混合攪拌機，通常用於高粘度體系下的反應，混合，乾燥等工藝，尤其適用於高分子材料，即塑料製品的製備與加工。捏合機的作用是將各種組分進行混合，通過機械攪拌和外界加熱，使各組分相互反應，或將輕質組分分離。
歷史[編輯]
捏合機是由海因茨·利斯特(Heinz List)發展而來的，該技術在處理工業上一經出現就變得相當流行。1966年海因茨·利斯特用自己的名字命名在瑞士阿里斯多夫(Arisdorf)創立了世界上第一家捏合機製造工程公司LIST AG。 2016年利斯特公司被約科布·繆勒公司(Jakob Müller)全資收購，更名為LIST Technology AG。
在1966年，利斯特曾說「在操作過程中，高濃度物料要比低濃度有效，同時也更加經濟」。利斯特認為處理高濃度的物料，意味着溶劑較少甚至沒有溶劑，這樣可以最大限度的提高每單位體積的工序收益。處理高濃度物料本身是一個非常複雜，並且具有挑戰性的工作，為了更好的處理高濃度物料，需要發展新技術。於是，他開始開發可靠的、並且能夠在高濃度物料中處理相變的工藝技術。
應用範圍[編輯]
捏合機反應器用於高粘度材料，比如：口香糖，生麵團，太妃糖，紡絲溶液 （如芳綸，萊塞爾纖維等）橡皮泥，橡膠，硅酮，粘合劑，樹脂製品和其他高分子產品。反應物可以是液體，粉末，固體（泥漿），這些物料的粘度大約是1000000cps，並且反應過程中，反應物不經過物理相變。捏合機主要用於塑料製品的本體聚合反應，脫揮，擠出造粒過程，將樹脂和各種助劑混合，在機械攪拌和給物料加熱的條件下，將各組分混合均勻，再經過塑煉等過程後，製成便於加工成型的緊密的球形、圓柱形、立方形顆粒。
分類形式[編輯]
- 根據類型不同，可分為單軸捏合機和雙軸捏合機。
- 根據用途不同，可分為炭素捏合機、硅橡膠捏合機、纖維素溶解機、真空捏合機、芳綸溶解機等。
- 根據溫度不同，可以製成常溫型捏合機、普通加熱型捏合機、高溫型捏合機三種。
- 根據加熱形式不同，可製成電加熱型捏合機、油加熱型捏合機等。
- 根據加工量不同，可分為實驗室捏合機、生產型捏合機、特大型捏合機等[1]。
選擇[編輯]
針對不同物料相區特性捏合機可分為單軸和雙軸捏合機兩大類。 當過程中出現相變時，傳統技術需要用稀釋液。稀釋液或者溶劑能夠減小反應物的粘度，使其在反應器中混合，並且容易控制反應溫度。捏合機是一種可以允許濃相合成的技術解決方案，減少或消除溶劑的使用量，增強過程本身。
工作原理[編輯]
捏合機是利用機械攪拌,即葉片的攪拌和對物料加熱，將各種組分混合均勻，但不同類型的捏合機工作原理不完全相同。
- 利斯特捏合機工作原理：攪拌器由一根或兩根攪拌軸組成，主軸轉速為20-200 r/min， 副軸做為清潔軸，清理粘附在主攪拌軸上的物料，以便更好的混合攪拌。物料在混合室的側壁上翻，在混合室不斷沿軸向前推，與此同時混合軸與內壁上的刮刀或清潔軸作用，使物料在徑向充分混合，並且物料不粘附在工藝腔室內，最終使物料混合均勻，形成了均勻分散的體系
- Z型捏合機工作原理：攪拌器轉動時，兩軸轉速度不同，主軸轉速為20-40r/min，副軸為10-20 r/min。通過攪拌器的轉動，物料在混合室的側壁上翻，在混合室的中間下落，實現了物料的位置交換，如此重複交換位置，從而使物料混合均勻，形成了均勻分散的體系。
- 高速捏合機工作原理：物料從加料孔加入到混合室中，通過攪拌槳的高速攪拌作用，攪拌槳表面和物料產生摩擦力，同時，攪拌槳側面施加給物料一個推力，在這兩個力的作用下，物料沿攪拌槳做切向運動。於此同時，因為有離心力的作用，物料被拋向混合室內部，並沿着壁面上升，升到一定高度後，在重力的作用下，物料降回到攪拌槳的中心，接着又受到兩個力的作用，做切向運動被拋起，如此循環，使物料螺旋狀的不停運動，從而達到混合均勻的目的[2]。
主要結構[編輯]
捏合機主要由混合室、機座部分、攪拌裝置、排料裝置、加熱裝置、傳動裝置等組成。捏合機類型不同，結構會有不同程度的差別[3]。
- 利斯特捏合機：主要由進料系統，帶有夾套的混合室，內壁刮刀，單軸或一對攪拌軸，齒輪箱，下料螺杆，汽包以及傳動裝置等組成。
- Z型捏合機：主要部分有：鞍型底的混合室和一對形狀為Z型的攪拌器。
- 高速捏合機：主要由迴轉蓋、混合室、攪拌槳、折流板、排料裝置、加熱裝置以及傳動裝置等組成。混合室是圓筒形，包括內層、加熱夾套、絕緣層，以及外套。內層具有很高的耐磨性，上邊與迴轉蓋相連，下面接有排料口。流線型的折流板掛在迴轉蓋上，內部是空腔，通常含有熱電偶。
作用特點[編輯]
對於一些粘度較高、流動性較差的漿體，如麵團和蜂蜜等，以及塑料固體等用一般攪拌機和混合機不能加工的物料，用捏合機加工效果較好。捏合機一般先對物料進行局部混合，再使其整體混合，具有捏合、糅合和調合的作用。捏合機必須給予物料一定的擠壓力、剪切力、摺疊力等作用，才能使物料混合均勻，因此，捏合機的葉片格外堅固，必須可以承受巨大的作用力，容器的殼體也因此具有足夠的強度和剛度。
捏合機是雙槳平行的臥式結構，為了保證物料的化學性能不變，凡是與物料接觸的零部件，如拌槳、牆板等必須是不鏽鋼製件，具有耐腐蝕性[4]。
相關條目[編輯]
參考文獻[編輯]
- 利斯特官方網站：www.list.ch （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）