三螺桿造粒機與雙螺桿造粒機的優劣

高速嚙合型同向雙螺桿的應用已非常普遍，而高速嚙合型雙螺桿擠出機是近年剛出現的新產品，其優異的性能越來越受人關注，但其還缺乏深入的研究  
      1、機械設計角度看，三種類型的混合擠出機都是組合式，有利于加工工藝的調整。螺筒設計上，三種機型基本一樣，只是內孔的數量及布置方式有區別。螺桿設計上，三種機型也一樣。同樣規格元件都能通用。所以，從機械角度上講，雙螺桿擠出機所有的應用領域都可用LTS型及TTS型更好的替代而無需改變加工工藝，并可制造出更優異性能的材料。

      2、從項4看出，三螺桿造粒機具有更好分流效果和更多次的剪切，所以具有更好的分布混合和分散混合[1]。高濃度PE炭黑色母粒時，因炭黑顆粒細度高，且在混煉、造粒過程中，與載體樹脂的相容性差，會因粒徑小而產生團聚作用，使炭黑顆粒在樹脂中分散不均勻，影響質量。雙螺桿這種色母粒時，因只有一個嚙合區，剪切力度和剪切次數達不到理想效果，因此需要很大的螺桿長徑比，才能打破顏料顆粒的團聚作用，且炭黑添加量很難超過45%，否則會因剪切作用不強而造成分散不均，也會因瞬時扭矩過大而造成非正常停機；如果在高攪機內混合不均的話，到雙螺桿內也很難達到均勻分散。而三角形三螺桿具有三個嚙合區，運轉起來相當于三對雙螺桿同時作用，物料在其中經受的剪切次數要成倍高于雙螺桿[2]，相同螺桿長徑比下，其混合效果是雙螺桿的3倍，各組分很容易擁有均勻化和微粒化，物料在空間多個層面上充分交換流動，達到良好的塑化分散效果，且能夠實現55%的高填充比例，加料和輸送也非常穩定；另外，它的自潔性優良，避免出現物料死角，使出的產品性能均一。
      炭黑屏蔽料、雙防母料、抗靜電母料等功能母料時，這些物料，因其有效成分成本高昂，要求其添加量盡可能地小，而分散盡可能地均勻，以小的添加量獲得優良的效果；而像PP無鹵阻燃料，其無鹵阻燃劑添加量大才能達到鹵系阻燃的效果，但分散不均的話不僅影響制品的物理機械性能，也影響阻燃效果。三螺桿優異的剪切分散混合性能，正好滿足這點要求。
      也就是說，三螺桿造粒機用較小的長徑比，就能夠實現與雙螺桿等同甚至更優異的混合分散效果，既提高了物料質量，簡化了工序，降低了成本，是母料商制造高性能、高品質產品的理想選擇。

      3、從項5看出，三螺桿具有更大的排氣界面面積，更有利于排氣操作，使排氣對產量的影響降到****。在除味母粒時，使用到一種比表面積大、內部孔穴結構多的助劑，對小分子物質具有物理選擇吸附和化學反應的特性，利用其物理吸附特性，用它加工成的除味母料可以有效地除去一些塑料中散發出異味的低分子物，如硫化氫、氯化氫等，以及水分子等對加工有害的物質。但母粒造粒過程中，由于這種助劑的特殊孔穴結構，在運輸儲存和加工過程中其內部會吸收大量的氣體和水分，使用雙螺桿造粒，**個排氣口處因氣體過多將料頂出而溢料，在**個排氣口抽真空脫揮，結果因揮發份太多，受熱后氣體帶著料從排氣口膨出，堵塞真空管道，氣體根本不能正常排出，只能停機。而用一字型三螺桿這種母料，即使不用抽真空，揮發份也能順利脫除，兩個排氣口都沒有膨出現象，且顆粒顏色、粒形均一，證明揮發份脫除很充分。這是由于它的三根螺桿一字排列，兩個嚙合區相當于兩個雙螺桿同時作用，物料被細致地分流，在三螺桿造粒機表面的暴露面積加大，即表面更新作用加大，幾乎是雙螺桿的2倍，所以物料內部的小分子更易于脫除干凈，達到良好的排氣效果，使出的料粒具有更高的外觀質量和物理機械性能，也使排氣對產量的影響降到****。
      由此可見，使用三螺桿造粒無論從產品性能還是狀態、排氣脫揮方面，都明顯優于普通雙螺桿，用它制備一些含可揮發性氣體多、排氣要求高的物料非常適用。

      4、從項6看出，三螺桿具有更寬的滯留時間范圍，更有利于滯留時間短和滯留時間長的加工工藝。
降低交聯PE料分子量的工藝，是要求交聯PE的長碳鏈盡可能完全地降解成分子量分布窄的小分子物質，用普通雙螺桿處理這種交聯PE料，至少需要60：1的長徑比才能達到要求，但設備空間大，耗能高；而一字型三螺桿只要36：1左右的長徑比，就可以實現比雙螺桿更好的塑化混合效果，三螺桿強烈的剪切作用，優良的自潔性能，使物料在螺桿之間反復交換流動，在料筒中受熱均勻，不會出現在雙螺桿中，因主機轉速過快而造成在機筒內滯留時間短，沒能充分均勻塑化的現象，相對延長了滯留時間，保證了交聯PE分子鏈降低的程度，而且三螺桿對反應溫度和螺桿轉速的控制較雙螺桿要**，這些對擠出都非常有利。
      在進行PE的接枝反應擠出時，要求物料盡可能久的停留在機筒內，而引發劑添加量有限，這就要求引發劑在體系中的分散一定要均勻，使接枝物在引發劑的作用下，盡可能均勻完全地接枝到樹脂上，使用雙螺桿，往往是利用其高轉速形成的高剪切，優勢是明顯的。
      在制備PET、PBT等工程塑料和PC/PBT等合金料時，使用小長徑比的一字型三螺桿，使物料滯留時間盡可能短，以避免其酯鍵受熱分解，其均勻有效的剪切，同樣能達到優良的塑化效果。而三角形的三螺桿在這方面更具突出優勢，所需長徑比更小，剪切分散效果更好[3]。

       5、從項4、6、7看出，三螺桿具有更低的能耗。三螺桿的產量隨螺桿轉速提高的增長幅度比雙螺桿大[4]，正位移輸送能力強，它的長徑比短，螺桿長度僅有常規雙螺桿的二分之一，降低能耗非常顯著，物料在機筒內自由流動的空間增大，有利于降低螺桿扭矩，從而降低能耗，且三螺桿的長徑比短，機型小，占用空間也小，對水、電等能源的損耗比一般雙螺桿機都小很多。
      加工上述半交聯PE料時，使用南京產的TE-75機，要達到2.5T/天的產量，其主機電流接近180A，而用我公司自行研制的一字型三螺桿LTS-52，達到相同產量時主機電流只有69A，也就是說如果提高喂料量，還可以繼續增加產量。又如透明填充母料，用SJH-60雙螺桿，產量8T/天，而一字型三螺桿LTS-52在同樣電流情況下，產量可達到15T/天，而產品的質量更好。在相同產能下，機型所占用的場地要小，機型也小，從機械損耗角度來講，具有良好的節約場地和節能效果。在當今**能源緊張的情勢下具有非常重大的意義，并且我們在工藝實驗中也已驗證了這個結論。

      以上便是三螺桿造粒機和雙螺桿造粒機的優勢和劣勢對比，總而言之還是各有千秋，而*終應該挑選雙螺桿還是三螺桿造粒機，原則是一合適為標準，根據自己的情況而定！