摘要 双螺杆挤出造粒生产线是以双螺杆挤出机为核心主机,配套辅机系统组成的成套造粒设备。其基本功能是将各种高分子聚合物原料(粉料、粒料或回收料)与助剂、填料等通过挤出机熔融、混炼、均化后,经模头挤出成条或直接切粒,再经冷却、切粒、筛分等工序制成均匀的颗粒产品。

一、产品定义

双螺杆挤出造粒生产线是以双螺杆挤出机为核心主机,配套辅机系统组成的成套造粒设备。其基本功能是将各种高分子聚合物原料(粉料、粒料或回收料)与助剂、填料等通过挤出机熔融、混炼、均化后,经模头挤出成条或直接切粒,再经冷却、切粒、筛分等工序制成均匀的颗粒产品

双螺杆挤出造粒生产线与单纯的双螺杆挤出机在概念上有明显区别:

对比维度双螺杆挤出造粒生产线双螺杆挤出机(主机)
组成范围主机+辅机+控制系统全流程仅挤出主机部分
产出形态成品颗粒熔体或条状物
功能完整度从原料到成品颗粒一体化仅完成熔融混炼挤出
典型配置挤出机+冷却水槽+切粒机+振动筛+料仓挤出主机+模头

双螺杆挤出造粒生产线可处理PA、PP、PE、ABS、PC、PBT、PET、TPR、TPE、TPV等各类塑料,广泛覆盖色母粒、电缆料、医用料、改性工程塑料等领域

二、工作原理

双螺杆挤出造粒生产线的工作原理可分为主机挤出段和辅机造粒段两大阶段:

2.1 主机挤出段工作原理

双螺杆挤出造粒生产线的主机采用两根相互啮合的双螺杆在“∞”形截面机筒内旋转。物料从加料口进入后,在螺杆的输送、挤压、剪切和加热作用下完成熔融、混炼和均化。其工作过程包括:

阶段功能描述
固体输送物料从加料口进入,由旋转的螺杆向前推进
塑化熔融物料在螺杆和机筒的加热及剪切作用下逐渐熔化
混合分散通过螺纹元件和捏合块产生强烈的剪切、捏合和分散作用
排气脱挥熔体中的挥发分通过排气口排出
建压挤出螺杆末端建立压力,将熔体从机头模板挤出

2.2 辅机造粒段工作原理

从机头模板挤出的条状或柱状物料,根据造粒方式不同,进入不同的辅机系统:

造粒方式工作原理适用场景
水冷拉条造粒条状物料经冷却水槽冷却→吹干机吹干→切粒机切成颗粒→振动筛分级→成品料仓通用型,适用性最广
水环造粒熔体从模板挤出后经水环冷却,直接切成颗粒热塑性塑料
水下切粒熔体在水下直接切成颗粒,同步冷却高粘度、热敏性物料
风冷模面热切熔体从模板挤出后经风冷直接切粒PVC等热敏性物料

三、产品分类

双螺杆挤出造粒生产线可按以下维度分类:

分类维度类别说明
螺杆旋转方向平行同向双螺杆造粒线混炼分散能力强,应用最广

平行异向双螺杆造粒线正位移输送,适合PVC等

锥形双螺杆造粒线渐进式压缩,适合硬质PVC
造粒方式水冷拉条造粒线传统主流方式,适用性广

水环造粒线紧凑高效

水下切粒造粒线高端应用,颗粒均匀

风冷模面热切造粒线热敏性物料专用
应用层级实验室造粒线Φ11-25mm,用于研发

中试造粒线Φ35-50mm,用于放大验证

工业量产造粒线Φ50-135mm,规模化生产
结构形式单阶式单台双螺杆挤出机直接造粒

双阶式双螺杆+单螺杆组合,优势互补

3.1 单阶式与双阶式对比

对比维度单阶式造粒线双阶式造粒线
结构单台双螺杆挤出机+辅机双螺杆+单螺杆垂直正交布置
优势结构简单,投资低双螺杆混炼+单螺杆建压,优势互补
适用常规造粒热敏性、高填充物料

四、型号命名规则

根据国家标准GB/T 12783-2000《橡胶塑料机械产品型号编制方法》,挤出造粒生产线相关设备型号以字母加数字表示

4.1 通用命名规则

代号位置含义常见代号
类别代号塑料机械S(塑料)
组别代号挤出机J(挤出机)
品种代号双螺杆S(双螺杆)
品种代号锥形Z(锥型)
品种代号造粒Z(造粒机)
辅机代号辅机F
挤出机组机组E
规格参数螺杆直径×长径比如75/28

4.2 常见型号系列命名

型号系列命名含义说明
TSSK同向双螺杆同向平行双螺杆挤出造粒线
JSH挤出-双螺杆-混合标准化双螺杆挤出造粒机组
SET双螺杆挤出造粒双螺杆挤出造粒机
SHJ双螺杆-混合-挤出同向平行双螺杆挤出机
CHT科锐系列南京科锐同向双螺杆挤出机

4.3 型号示例解读

型号示例含义解读
TSSK-75B同向双螺杆系列,高扭型,螺杆直径71.2mm
JSH-65A标准化双螺杆造粒机组,螺杆直径63mm
SET-100双螺杆挤出造粒机,螺杆直径100mm

五、结构组成

双螺杆挤出造粒生产线由主机部分辅机部分控制系统三大部分组成

序号组成部分功能说明
主机部分

1喂料系统主喂料机、侧喂料机(玻纤/助剂)、液体喂料泵
2双螺杆挤出主机机筒、积木式螺杆、传动系统、加热/冷却系统
3挤出模头模板、换网器,决定颗粒形状和尺寸
辅机部分

4冷却系统不锈钢冷却水槽(水冷拉条)
5干燥系统吸干机、吹干机
6切粒系统龙门切粒机/水下切粒机
7筛分系统振动筛,对颗粒进行分级筛选
8成品系统成品料仓、包装系统
控制系统

9电气控制系统PLC控制柜、人机界面

5.1 典型工艺流程

水冷拉条造粒线工艺流程

高混机 → 上料机 → 主喂料机和侧喂料机(玻纤)→ 双螺杆挤出机 → 水槽 → 吹干机 → 切粒机 → 料仓

5.2 辅机系统配置对比

辅机类型主要设备特点
水拉条辅机水拉条机头、冷却水槽、风干机、切粒机、分层振动筛适用性最广,投资适中
水环造粒辅机水环造粒机头、循环水系统、离心干燥机紧凑高效
水下切粒辅机水下切粒机头、切粒模板、水循环系统颗粒均匀,高端应用

六、核心技术参数(全系列范围)

以下是双螺杆挤出造粒生产线的全系列核心技术参数范围:

参数项目参数范围说明
螺杆直径Φ20 ~ Φ180 mm覆盖实验室至超大型全系列
长径比 L/D24 ~ 64可根据工艺定制
主电机功率4 ~ 800 kW随规格增大而增加
螺杆转速100 ~ 600 rpm同向双螺杆以高速为主
单轴扭矩2×240 ~ 2×10600 N·m与螺杆直径相关
参考产量5 ~ 3500 kg/h取决于物料和工艺
造粒直径0.7 ~ 12 mm前出料1.5-12mm,侧出料0.7-2.0mm
成粒率≥95%行业标准要求
工作温度常温 ~ 400°C根据物料需求设定
温控精度±1°C多区独立控制

6.1 按螺杆直径选型产能参考

螺杆直径范围典型产量范围适用场景
Φ20-35mm5-120 kg/h实验室研发、小批量生产
Φ40-50mm80-400 kg/h中试、小规模生产
Φ60-75mm200-1000 kg/h常规工业生产
Φ90-120mm1200-2500 kg/h大规模量产
Φ130-180mm1800-3500 kg/h超大产能需求

七、常用主流型号规格表

7.1 TSSK系列(同向平行双螺杆造粒线——普通型)

型号螺杆直径(mm)转速(rpm)主电机功率(kW)长径比 L/D产量(kg/h)
TSSK-2021.7600432-402-10
TSSK-30304001128-485-30
TSSK-3535.6400/60011/1532-4810-80
TSSK-5050.5400/50037/4532-4820-150
TSSK-6562.4400/50055/7532-48100-300
TSSK-7271.2400/50090/11032-48300-600
TSSK-9291400/500220/25032-40600-1000

数据来源:TSSK系列公开参数

7.2 TSSK系列(高扭型)

型号螺杆直径(mm)转速(rpm)主电机功率(kW)长径比 L/D产量(kg/h)
50B50.5500/60055/7528-48120-280
65B62.4500/60090/11028-48180-400
75B71.2500/600132/16028-48250-650
75D71.2500/600200/25028-48500-1200

数据来源:TSSK高扭型公开参数

7.3 JSH系列(标准化双螺杆挤出造粒机组)

型号机筒内径(mm)长径比主电机功率(kW)转速(rpm)最大扭矩(N·m)参考产量(kg/h)
JSH-202028-485.51005-20
JSH-353528-5218.5-37300-6002×24030-120
JSH-4540.428-5622-45300-6002×80080-200
JSH-5050.428-5637-55300-6002×1100100-400
JSH-6060.428-5645-75300-6002×1460200-500
JSH-65A6328-5655-90300-6002×1600250-600
JSH-757328-5690-160300-6002×2500500-1000
JSH-959332-48280-400300-6002×46001200-1800
JSH-12012032-48400-550300-5002×76401500-2500
JSH-13313332-48400-800300-5002×106001800-3500

数据来源:JSH系列公开参数

7.4 SET系列(双螺杆挤出造粒机)

型号螺杆直径(mm)电机功率(kW)转速(rpm)外形尺寸 L×D×H(mm)重量(kg)
SET-1001007.511~1102000×500×1000810
SET-1401401511~1101920×800×1430810
SET-1801802211~1103000×870×880810

数据来源:SET系列公开参数
注:SET系列为湿法挤出造粒机,造粒直径前出料1.5-12mm,侧出料0.7-2.0mm,成粒率≥95%

7.5 各系列对比总览

系列直径范围(mm)产量范围(kg/h)扭矩等级主要特点
TSSK21.7-912-1200标准/高扭普通型+高扭型并行
JSH20-1335-3500高扭矩标准化系列,规格最全
SET100-180低转速湿法造粒专用
CHT16-1600.05-3000+标准/高扭/超高扭科锐B/D/Max三级扭矩

八、选型指南

8.1 选型核心要素

选型要素考量要点建议
物料特性热敏性、粘度、填充比例热敏性选风冷热切或水下切粒
产量需求目标产能按“日产能÷运行时间”反向推算,预留10%-20%冗余
造粒方式拉条、水环、水下、风冷通用选水冷拉条,高端选水下切粒
颗粒规格直径0.7-12mm前出料1.5-12mm,侧出料0.7-2.0mm
螺杆类型同向/异向/锥形改性造粒选同向,PVC选异向/锥形
投资预算设备购置成本综合考虑性价比

8.2 按产能需求选型参考

日产能推荐螺杆直径参考型号说明
1-3吨35-50mmJSH-35/45/50单批次8-15kg
3-8吨60-75mmJSH-60/65A/75单批次20-35kg
8-15吨75-95mmJSH-75/95大规模量产
15-30吨120-133mmJSH-120/133超大产能

8.3 按物料类型选型参考

物料类型推荐螺杆类型推荐造粒方式说明
工程塑料改性平行同向双螺杆水冷拉条/水下切粒混合分散要求高
PVC电缆料平行异向/锥形双螺杆风冷模面热切热敏性,需低温加工
色母粒平行同向双螺杆水冷拉条颜料分散要求高
热塑性弹性体平行同向双螺杆水下切粒低剪切,防粘连
回收造粒平行同向双螺杆水冷拉条通用性强

8.4 选型流程

  1. 明确物料配方:确定主要成分、填充比例、热敏性

  2. 确定产能目标:计算小时/日产量需求

  3. 选择螺杆类型:同向(改性)/异向(PVC)/锥形(硬质PVC)

  4. 选择螺杆直径:根据产量匹配

  5. 确定长径比:一般造粒用28-52,反应挤出可至64

  6. 选择造粒方式:水冷拉条/水环/水下切粒/风冷热切

  7. 配置辅机系统:冷却、切粒、筛分、包装等

  8. 厂家技术评估:与厂家沟通工艺方案

九、应用场景

双螺杆挤出造粒生产线广泛应用于以下领域

应用领域具体应用典型物料
填充改性高填充改性造粒碳酸钙、滑石粉、钛白粉、木粉/植物纤维
增强改性玻纤/碳纤增强短玻璃纤维、长玻璃纤维、碳纤维、晶须
母料制备功能母粒生产炭黑母料、色母料、阻燃母料、降解母料
共混改性高分子合金PC/ABS、PA/ABS、PP/EPDM
工程塑料改性增强、阻燃、合金化PA、PP、PC、ABS、PBT、PET等
电缆料绝缘料、护套料PVC电缆料、低烟无卤电缆料、XLPE
热塑性弹性体弹性体造粒TPR、TPE、TPV、SBS、SEBS
可降解塑料降解材料造粒PLA、PBS、PBAT
塑料回收回收再造粒PP、PE、ABS、PS、PA废料
反应挤出聚合、接枝反应PA、TPU、接枝改性

造粒方式与物料匹配

造粒方式适用物料优势
水冷拉条造粒通用塑料、工程塑料适用性最广,投资适中
水环造粒热塑性塑料紧凑高效
水下切粒高粘度、热敏性物料颗粒均匀,品质高
风冷模面热切PVC、XLPE等热敏物料低温加工,避免降解

十、安装方式

10.1 安装要求

安装项目要求
基础按设备图纸浇筑混凝土基础,预留地脚螺栓孔
水平精度纵向0.10/1000,横向0.15/1000
电源三相380V/50Hz,根据功率配置相应容量
冷却系统接通冷却水管路
空间留有足够的操作和维护空间

10.2 安装步骤

步骤内容
1. 前期准备阅读技术文件、图纸,了解安装内容和技术要求
2. 基础施工按最终布置图施工,预埋电线电缆穿管
3. 主机就位将主机平稳放置于预定位置
4. 水平找正使用精密水平仪调整水平度
5. 螺杆安装在地上把两根螺杆对齐并紧,手动盘车检查
6. 辅机连接连接水槽、切粒机、振动筛等
7. 电气接线按电气图纸接线,做好接地保护
8. 空载试车点动确认主电机和喂料电机转向正确
9. 负载试车低转速启动,逐步提升至工作状态

十一、维护保养

11.1 日常维护

维护项目频率内容
设备清洁每班清除机器内外的灰尘、油污和残留物
润滑检查每日检查各润滑点油位
温度检查每班检查各加热段温度是否正常
电流监测连续监测主电机电流是否稳定
水、电、气检查每班保证水、气路畅通、无泄漏

11.2 定期保养

保养项目周期内容
电控柜吹扫每月电控柜吹扫一次
机油更换每运转4000小时更换机油和润滑油
螺杆/机筒检查每季度检查磨损情况并记录
齿轮箱检查每年检查齿轮、轴承及油封
全面检查定期检查所有螺钉的松紧情况

11.3 维护效果

规范的维护保养能够有效降低设备故障率30%以上,延长主要部件寿命20%~40%

十二、常见故障与解决方案

故障现象可能原因解决方案
主电机无法启动开车程序有错检查程序,按正确顺序重新开车
主机电流不稳喂料不均匀、轴承损坏、加热器失灵检查喂料机,排除故障
机头压力不稳主电机转速不均匀检查主电机控制系统
机头出料不畅或堵塞物料塑化不良、滤网堵塞调整工艺参数,更换滤网
真空室冒料螺杆组合太弱、真空度不足调整螺杆组合,检查真空系统
齿轮箱产生油沫油位过高或过低、齿轮磨损检查油位,检修齿轮箱
螺杆塑化效果不好螺杆组合太弱、温度设置不当调整螺杆组合或工艺参数
某区段温度过高冷却系统故障(电磁阀异常)检查电磁阀,清理阀芯

十三、质量标准与认证

13.1 主要质量标准

标准/认证内容说明
GB/T 12783-2000橡胶塑料机械产品型号编制方法型号命名国家标准
ISO 9001:2015质量管理体系认证国际质量管理标准
CE认证欧盟安全认证出口欧洲市场的强制性认证
欧盟机械指令2006/42/EC机械安全标准确保安全、人体工程学和性能

13.2 行业通行要求

项目要求
安全防护符合CE安全要求,具备安全互锁装置
温控精度±1°C
成粒率≥95%
螺杆材质优质合金钢,高温真空淬火
齿轮精度高精度磨齿工艺
轴承进口优质关键轴承

十四、技术趋势

14.1 高扭矩、高转速发展

趋势方向具体内容
扭矩持续提升比扭矩从传统水平向更高等级发展
转速不断提高从600rpm向更高转速发展
产能大幅提升新一代机型产能提升显著

14.2 大型化发展

趋势说明
更大直径从Φ75mm向Φ133mm、Φ180mm发展
更高产量单机产量从500kg/h提升至3500kg/h
更大长径比从40:1向64:1发展

14.3 智能化控制

智能化功能说明
PLC控制系统全流程自动化控制
配方管理系统存储上千组工艺参数,快速切换
物联网技术设备成为智能制造网络的关键节点
远程诊断基于工业互联网的远程诊断
AI技术应用AI驱动的粒度实时调控

14.4 节能环保

趋势说明
能耗降低选用IE4级节能电机和变频调速系统可降低能耗15%~20%
绿色制造降低能耗、减少废料、提升回收利用率
可降解材料加工适应PLA、PBS、PBAT等生物降解材料造粒需求

14.5 模块化与定制化

趋势说明
模块化设计允许生产线在短时间内完成产能扩展改造
定制化工艺根据物料特性提供专属螺杆组合和工艺方案
多场景适配覆盖从实验室到超大型生产的全场景

十五、生产厂家——南京科锐挤出机械有限公司

公司概况

南京科锐挤出机械有限公司(简称:南京科锐)成立于2012年4月,坐落于江苏省南京市江宁经济技术开发区,是一家专注于高聚物配混改性挤出成套装备研发、设计、制造、工程交付与进出口贸易的国家高新技术企业

公司以CHT系列高速高扭同向双螺杆挤出机组为核心拳头产品,在技术开发和技术创新上与国际保持同步,推动着中国塑机民族品牌的发展。公司自2016年起已连续7届参加CHINAPLAS展会

运营模式

科锐构建了 “南京研发营销+安徽智能制造” 的双基地运营模式:

基地位置职能
南京总部江宁经济技术开发区研发中心、市场销售、工艺试样、项目方案、售后调度
安徽制造基地安徽滁州来安经济开发区全球标准化规模化生产基地

双螺杆挤出造粒生产线产品

南京科锐提供完整的双螺杆挤出造粒生产线解决方案,以CHT系列为核心

系列扭矩等级转速范围特点
CHT-B系列普通扭矩300-900 rpm标准配置,经济实用
CHT-D系列高扭矩(8-14)可达800 rpm高扭矩变速箱,转速可达800RPM
CHT-Max系列超高扭矩(14以上)搭载欧洲进口高扭矩传动箱

核心产品特点

  • 采用高扭矩变速箱,转速可达800RPM

  • 长径比可从24到64灵活配置

  • 机筒独立温控,优先采用PLC控制

  • 积木式结构,机筒与螺杆可互换

  • 选择各种材料的筒体和螺杆元件,适配不同物料

造粒线配置

南京科锐可提供多种造粒线配置

造粒方式说明
水冷拉条造粒线传统主流方式,适用性最广
水环造粒线紧凑高效
水下切粒造粒线高端应用,颗粒均匀

应用领域

南京科锐双螺杆挤出造粒生产线广泛应用于

  • 增强改性、填充改性

  • 电缆料、合金共混

  • 色母、阻燃母粒和降解料母粒等

技术实力

技术能力说明
核心部件自制自主完成机筒、螺杆、高扭矩传动箱体、螺纹元件等核心部件加工
制造装备配备全套数控镗铣、精密磨床、热处理加工设备
一体化生产实现研发、加工、组装、测试一体化闭环生产

资质荣誉

资质类别具体认证
科创资质国家高新技术企业
市场认可连续7届CHINAPLAS参展(自2016年起)