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科倍隆双螺杆挤出机加工PET黑色母粒

黑色聚酯纤维通常是在PET配混中加入炭黑母粒来着色实现。只有很少几种炭黑适用于此应用，它们极其纯净且粒径很细。一般需要满足下列条件：包含至少96%的C元素，以及很少的O、H、N和S元素。

同向旋转双螺杆挤出机特别适用于炭黑的配混。相关参数包括内外径比Do/Di和比扭矩Md/a³。科倍隆最新的ZSKMc18(见图1)完全适用于PET基炭黑母粒生产。它的Do/Di=1.55，比扭矩为18Nm/cm³，自由容积大且分散效果强。

工艺段含有几个工艺区：从输送区、塑化区、分散区和均化区到排气区和建压区。啮合的双螺杆保证了在整个工艺段没有死区，因为它们都有着很好的连续输送效果以及最优化的自清洁螺纹元件，可以柔和的加工物料，以达到很好的混合性能。

PET基炭黑母粒的配混有两种工艺：预混法和分步添加法。

在预混法中，所有的组分，包括树脂、助剂和炭黑混合好，一起加入双螺杆(见图2)。为了避免在喂料区形成分层和炭黑团聚体，使用的PET须是粉体。由于市场上提供的PET只有粒子和片状，所以其须经过耗时耗能的磨粉处理。然后混合后喂入挤出机，经过熔融、炭黑分散、均化和排气脱挥，通过拉条挤出冷却，并切成粒子。

相比之下，分步喂料工艺(见图3)有较大的经济优势。因为它没有研磨、PET粉料和炭黑预混的时间和成本。在此工艺中，可使用任意形态的PET，它都可以被喂入双螺杆中，然后被熔融。炭黑将在下游被单独加入熔体中。此时，色粉将被柔和的推入熔体中并分散。如果二者同时加入挤出机，会导致对炭黑的压缩。考虑到此区有很强的径向力，还不够湿润的炭黑将形成团聚结构，且此结构在后面将不能完全被破坏。

科倍隆已使用ZSKMc18做了一系列炭黑母粒的实验。其结果表明使用以上两种方法，都能达到很满意的结果。包括分散效果和IV粘度降。其中分步添加法有着巨大的优势――可实现整个工艺的自动化。

来源：CPRJ 中国塑料橡胶

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