擠出機在實驗及實習教學中存在的一般問題雖然擠出成形是塑料成形加工最重要的方法之一，但因擠出機結構及工作過程均較簡單的原因，使得在不少學校的模具專業或材料成形專業以及現代工業實訓中心多得不到重視，要么不配置（僅配置注射機等） ，要么配置了卻達不到理想的教學效果。由于實習或實驗教師大多為機械類專業出生，而受專業知識面局限，使在進行塑料擠出機的實習及實驗教學時，多僅是簡單介紹所配擠壓機的結構特點、工作原理、適應的幾種塑料制品應用及現場生產演示，學時也多在1 2學時左右。我們認為，這樣的教學內容沒有充分發揮螺桿擠出機的教學潛力，沒有體現螺桿擠出機的重要地位，設備閑置時間也長，而這樣太專業化的僅局限于塑料材料的擠出成形教學內容也使學生從中了解到的知識量過少，學生的學習興趣不高。實際上，雖然擠出機結構及工作過程比注射機等簡單，但其所加工產品卻因所加工材料及機頭口模的不同而豐富多姿，技巧性也很強；其不僅用于塑料加工，還可用于橡膠、食品、藥材等生產加工。如能在教學中盡可能多地列舉螺桿擠出機能加工的學生熟悉的生活產品，對其應用領域進行教學擴展，并配合幾種典型的機頭口模簡易示意圖，則對提高學生（特別是對進行現代工業實訓的低年級學生）的學習興趣、創新意識及拓展知識面等，其教學效果比塑料注射機大得多。

　　3螺桿擠出機在塑料制品加工方面的應用教學正因為螺桿擠出機的結構及工作原理相對簡單，從培養學生創新意識方面考慮，在簡單介紹結構及工作原理后，應著重介紹擠出機所能加工的幾種典型產品。實際教學中，擠出機機頭口模相對不易更換，更不可能把所有與制品相配的機頭口模配齊；而學生對如片、板、絲等實心制品的成形過程易于理解，卻不易理解筒狀產品如農用膜、管、電纜、復合膜、包裝網之類的成形過程，這恰是學生（特別是正進行現代工業實訓的各專業低年級學生）更加感興趣的問題。我們的教學實踐證明，在條件有限的情況下，應優先選配直角式管機頭口模，并補充幾種典型機頭口模結構示意簡圖（圖應簡單形象以利于低年級學生理解） ，則會達到舉一反三，事半功倍的教學效果。

　　把PVC、PE、PP、ABS等熱塑性塑料經料斗加入擠出機機筒內，原料受螺桿的旋轉推動、壓縮、攪拌、剪切摩擦等作用，以及在料筒外壁加熱等共同形成的高溫高壓（ 150 250，壓力可達55 MPa）環境中熔融塑化，并被螺桿等壓等量地輸送而通過產生阻尼作用的多孔過濾板，再經機頭口模、水冷定型套、牽引、卷繞或切割等輔助裝置，而獲得與口模形狀相仿的型材。

　　生產聚氯乙烯硬管時，水冷定型套用來限定產品外徑，而在芯?？椎乐型ㄈ胍欢▔毫Φ臍怏w使管子內壁產生徑向膨脹壓力（還應在芯模出口處連接一氣塞） ，使管壁貼向定型套，以保證尺寸均勻。

　　如把水冷定型套改為大直徑風冷定型套，并適當改動口模形狀，在芯?？椎乐型ㄈ雺嚎s空氣，使呈塑化狀的管坯吹脹貼合風冷定型套而成泡筒，就象吹泡泡糖一樣，直徑越大，則膜壁越簿。最后經壓扁、牽引、卷繞而成筒狀農用膜。

　　把配好的塑料原料加入料筒中，銅或鋁線從專門的直角式機頭的芯?？椎乐写┤?，則塑料與芯線同時從口模中流出，經冷卻收縮包覆、卷繞而得電線電纜。

　　把回收的廢舊熱塑性塑料分類、清洗、干燥、粉碎后，送入擠出機經混煉、塑化、擠出成條、切粒，則得再生原料。由于再生原料主要用于要求不高的制品生產，所以小型作坊多用價廉的簡易擠出機進行擠出造粒，更換不同口模，則還可進行各種制品擠出成形。

　　利用專門的旋轉機頭及相應的輔助裝置，則還可進行聚丙烯、聚乙烯的發泡包裝網擠出成形，其加工原理更有技巧性，更能引起學生的學習興趣。

　　螺桿擠出機除了塑化成形功能外，如能精確控制工藝參數，則還可作化學反應器，物料在擠出機內可以完成本體聚合、化學接枝、鍵間共聚物的獲取、功能化和宮能團的改性、高分子合金的制備、納米高聚物復合材料的制備等，這已在材料科研上得到重視。

　　4螺桿擠出機用于橡膠塑煉及成形的應用教學由于生膠的分子量較大，質硬、彈性高，只有減小其分子長度，降低分子量，才易使分子鏈之間發生位移流動，增加生膠的可塑性，這樣才有利于添加劑的加入及壓延、擠出、注射等最終成形工藝進行。提高生膠塑性的方法除物理及化學增塑外，主要還是用機械塑煉法。機械塑煉法是利用機械剪切力、溫度、空氣中氧的作用，使生膠大分鏈斷裂、變短，從而得到較理想的可塑性，其所用設備又有開煉機、密煉機及螺桿擠出機。

　　而螺桿擠出機塑煉是把生膠加入機筒內，受到螺桿強烈的攪拌、磨擦、剪切作用，產生大量熱量，溫度可達150 180，并加快了氧化裂解，使有一定可塑性的塑煉膠連續地從口模中排出。螺桿擠出塑煉機結構較簡單，塑煉連續，生產率高，特別適合膠種少而耗膠量大的大企業，并有逐漸代替其它塑煉機的趨勢。

　　將上述混煉好的膠料（呈粒狀或條狀）通過加料裝置喂入機筒內，在機筒外加熱和螺桿旋轉剪切熱作用下進行充分混煉、塑煉，并在螺桿旋轉產生的強大推力作用下，不斷地從與制品斷面相符的機頭口模中擠出而得尚未硫化的半成品。

　　擠出的半成品經水冷定形，再進入高于100的硫化箱中交聯硫化才成為制品。與熱塑性塑料擠出成形相比，橡膠擠出成形的螺桿直徑相對大些，螺桿轉速較低，機筒加熱溫度也低（一般低于100） ，以防溫度過高而使橡膠提前在機筒中交聯硫化，并且螺桿參數也有差異。

　　擠出成形工藝常用于輪胎胎面、內胎、膠管、電纜及各種異形斷面產品生產。對橡膠擠出成形的講解有利于學生對橡膠這種熱固性高聚物的認識。

　　5螺桿擠出機在食品加工方面的應用教學對學生擴展介紹螺桿擠出機在食品等方面的應用是所有學生最感興趣及受啟發最大的內容，也是螺桿擠出機的關鍵教學潛力拓展。

　　采用螺桿擠出機來加工谷物類食品，在原料經初步粉碎（加工米制膨化食品不用粉碎）及混合后，就可用1臺擠出機一步完成混煉、破碎、熟化、殺菌、預干燥、成型等工藝，制成膨化、組織化或制成不膨化的產品，這些產品再經油炸（一些也不用油炸）、烘干、調味、包裝后就可上市銷售。只要簡單地更換擠壓模具，便可方便地改變產品造型。與傳統生產工藝相比，擠壓加工極大地改善了谷物食品的加工工藝，縮短了工藝過程，豐富了谷物食品的花色品種，降低了產品的生產費用，減少了生產占地面積，大大降低了勞動強度，同時也改善了產品的組織狀態和口感，是食品加工的一項新技術。

　　食品擠出機的結構及工藝參數同塑料擠出機類似（部分也可通用） ，擠出機的分類方法也多種多樣。其中對食品加工及學生學習最有影響的為高剪切的直接膨化擠出機和中等剪切的自熟式蒸煮粉絲機，在相同驅動功率情況下，前者螺桿直徑只有后者三分之一左右，轉速高些，螺旋槽也淺，并且?？诔叽巛^小，使產生更高的剪切壓力及溫度，適于含水量約10%的粉狀、粒狀谷料的膨化加工；而后者適于含水量在20% 40%的粉狀料蒸煮加工。目前廣為使用的小型擠出膨化機及自熟式蒸煮粉絲機機筒無外加熱裝置，僅靠螺桿旋轉產生的剪切摩擦熱來加熱物料，設備售價（含驅動電動或柴油機）才幾千元，很適于個體作坊或創業用。

　　把含水量約10%的粉狀或粒狀谷物類原料加入直接膨化擠出機機筒內，物料在螺桿的攪拌、混合、及高擠壓剪切產生的摩擦作用下，受到高壓（可達1 MPa）及高溫（可達150 200，有時也在機筒外輔以電熱板加熱）的短時（ 5 10 s）作用，然后從一定形狀的狹小?？谒查g擠出，物料由高溫高壓突然降到常溫常壓，其中游離水分在此壓差下急劇汽化，水的體積可膨脹大約200倍，使淀粉產生膨化而成疏松的海棉體，而此時已把生淀粉（淀粉）轉化成了熟淀粉（淀粉）。隨后，經切割、調味、干燥、包裝等則得最終產品。用此設備可生產膨化玉米果、膨化夾心卷、速溶米片粥、漂浮魚飼料及其它動物飼料、大豆蛋白肉（腐竹） ，以及各種水果糖、口香糖、凍膠糖、膏質糖及海棉糖等（機頭口模參數應調整，以使剪切力有所下降）。

　　如把含水較多（約20 40%）的呈粉狀或捏成條塊的粉狀谷料加入較低剪切力的自熟式螺桿擠出機（蒸煮粉絲機）中，此時因機頭口模出口較大（有時在螺桿端部還裝阻尼板），物料受壓及受熱作用較低，但較高的壓力、溫度仍會使淀粉熟化、細胞破碎，擠出的物料柔呈軟的糕狀，用此設備可生產我們熟悉的年糕、機器米粉、豆類及薯類粉絲、油炸薯片及蝦片、油炸雪米餅、果丹皮、火腿腸、地瓜糕及果糕、糯米軟糖、豆沙等。

　　在擠壓過程中，正因為食品原料受短時、高溫、高壓的剪切擠壓作用，不僅使淀粉糊化、細胞破碎、蛋白質變性，并使導致食品劣變的每種酶的活性鈍化，可殺滅幾乎所有有害微生物，同時也使對食物的有害影響（褐變、微生素和必需的氨基酸的破壞、不良風味的產生等）趨于最小。這樣的加工過程，可提高食物的消化吸收率，使淀粉類食品不易回生，便于貯藏，增加部分食品的口感。據此，還可把擠壓加工用于蜂花粉、天麻等藥材的細胞破壁、脫敏、殺菌及生產新穎口感好的峰花粉、天麻等保健食品上，并可用于提高一些中藥材萃取率的預先破壁粉碎加工。

　　6結語在工業實訓及專業實驗中通過對塑料擠出機的應用拓展，豐富了學生知識，開拓了眼界，提高了學習興趣及創新意識；而在當今就業壓力凸顯環境下，對食品擠出機加工的應用講解更是激起了學生自主創業意識。顯然，這是符合當今淡化專業、強化創新意識的素質教育指導思想的。我們的教學實踐證明，塑料擠出機是比注射機更利于拓展應用及對學生（特別是進行工業實訓的各專業學生）素質教育的更有益的教學設備，同時也是適于塑料、食品、中藥材等開發研制的實驗設備，很值得重視。在資金投入不足的學校，優選對教學及科研有特殊意義的通用或易于擴展應用的設備，具有特別的意義。這樣的一機多用雖可能不適于專門化生產要求，但作為教學科研，卻可節約設備投資，發揮了設備潛力，提高了辦學效益，豐富了實驗實習內容，符合當今學校管理體制及教學改革要求。

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