4.2 分散混合
分散混合的目的是把少組分的固體顆粒和液相分散開來，成為最終粒子或允許的更小顆粒或液滴，并均勻地分布到多組分中。如圖5. 所示為分散混合的過程，ⅰ-使聚合物和添加劑粉碎、ⅱ-使粉狀和粒狀固體添加劑滲入聚合物中、ⅲ-分散、ⅳ-分布均化。
圖5. 分散混合過程
1.聚合物 2、3-任何粒狀和粉狀固體添加劑
分散混合過程是：1、在流場產生的粘性拖曳下，將大塊的固體添加劑破碎為較小的粒子；
2、聚合物在剪切熱和傳導熱的作用下熔融塑化，粘度逐漸降低至粘流態時的粘度；
3、較小粒子克服聚合物的內聚力，滲入到聚合物中；
4、較小粒子在流場剪應力的作用下，進一步減小粒徑，直到最終粒子大小；
5、固相最終粒子在流場作用下，產生分布混合，混合均勻；
6、聚合物和活性填充劑之間產生力-化學作用。
5.混色技朮分析及問題的解決
從混合機理，我們可以知道，混合主要包括分布混合和分散混合。分布混合的作用是把色母或色粉粒子均勻地分布到聚合物熔體的各個部分。分散混合的作用是通過剪切，把色母或色粉的粒子進一步細化，使其均勻分布到熔體中。
銷釘混色頭——分布混合
銷釘混色頭是典型分布混合，其主要作用是分割料流，增加界面，改變料流方向，使流束重新排列，通過多次分流、匯合、改變流動方向達到分布混合的目的。
屏障混色頭——分散混合
屏障混煉頭通過屏障稜和機筒的間隙對熔體產生高剪切，提高塑化效果，阻止未塑化好的物料通過。另一方面它可以通過高剪切分散色粉或色母，是典型的分散混合；同時它也有一定的分布混合的作用，物料通過屏障段時由一股變為几股，因而增加了界面；几股物料流出出料槽后又匯合在一起，利于位置的交換；進料槽和出料槽中的物料因機筒運動而產生渦旋，不斷改變流動方向，有利于分布混合有益。其混色及塑化效果都比較好。
要達到好的混色效果，必須是先分散混合再分布混合，把分散混合和分布混合結合起來。因為通過分散混合充分打散色粉或色母，使其粒子充分小，再通過分布混合來把色粉或色母粒子均勻的分布到熔體中，達到好的混色效果。如上所述，銷釘頭可以達到很好分布混合，屏障頭可以達到很好的分散混合。所以把銷釘頭和屏障頭結合起來，可以達到很好的混色效果。
震德cj800m5打工具箱第一種混色設計方案是釆用銷釘過膠頭，螺杆釆用不帶混煉頭的螺杆，如圖6.所示為其釆用的銷釘過膠頭。其設計為3排銷釘，每排16個。如工具箱
圖6. 銷釘過膠頭
圖1. 所示，其混色效果比較差。原因是沒有分散混合元件，色粉和色母不能充分散開，銷釘過膠頭只能達到分布混合的作用，其只能把未充分分散開的色粉或色母分布到熔體中，所以導致混色效果不佳。另外銷釘只有三排也不利于很好的分布混合。
第二種混色方案釆用帶屏障頭的螺杆 銷釘過膠頭，屏障頭如圖7.所示。從工具箱圖
圖7. 屏障頭
我們發現其混色效果比第一種方案要好很多。原因是屏障頭作為分散混合元件，把色粉或色母充分分散開，然后通過銷釘過膠頭將分散開的色粉或色母均勻的分布的熔體中。達到比較好的混色效果。這也證實了前面理論分析“先分散混合再分布混合可以達到好的混色效果”。但是從圖可以看到，其混色還是存在一定的問題。筆者認為是銷釘過膠頭的排數太少，不能提供充分的分布混合，也可能是屏障頭沒有充分分散開色粉或色母。
為了解決工具箱的混色問題，根據以上的理論和實驗的分析，我對螺杆進行了優化設計（主要提高塑化效果，這里不詳述），特別是對混煉頭重新設計，方案還是釆用屏障頭（分散混合） 銷釘頭（分布混合）的方案如圖8.所示。但是屏障頭釆用了“雙屏障頭”的結搆，釆用這種結搆的屏障頭，首先熔體被分成6股通過第一段屏障段，第一次被剪切分散，接着熔體到達兩屏障段中間的過渡段時，位置相互置換；位置置換后的熔體又被分成6股通
圖8. 新的螺杆混色組件
過第二段屏障段，第二次被剪切分散后分6股出來進行第二次位置置換。所以這種結搆的屏障頭可以提供更好的分散混合（兩次剪切），同時也提供了好的分散混合（2次把料流分成6股，2次6股料流進行位置置換）。銷釘過膠頭的設計也增加了銷釘的排數，由3排增加到5排，加強了分布混合的效果。如圖9.所示為用新的螺杆及混色組件成型的工具箱。與前兩次方案的工具箱對比，用新的螺杆及混色組件成型的工具箱外觀最漂亮，混色問題完全解決。
圖9
(全文完)
作者：占國榮