挤出计量色母机

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以下是针对**挤出计量色母机**的深度技术解析与选型指南，聚焦高精度配色与稳定生产：

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### **一、设备核心功能**

**计量色母机 = 精密计量系统 + 挤出混炼系统**  

实现 **0.1%~10%** 色母添加量的精准控制，色差波动 **ΔE≤0.3**（ISO 12647-2）

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### **二、关键子系统技术参数**

#### **1. 计量喂料系统**

| **类型**         | 精度       | 适用场景                  | 代表品牌        |

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| **失重式**       | ±0.1%      | 高精度微量添加（＜3%）    | Brabender, K-Tron |

| **容积式**       | ±0.5%      | 大流量稳定添加（＞5%）    | Motan, Novatec |

| **双螺杆强制式** | ±0.2%      | 高黏度色母/纤维母粒       | Coperion, Leistritz |

#### **2. 挤出混炼单元**

- **螺杆构型**：  

 - **屏障段+齿盘组合**（分散型）  

 - **双头螺纹+反螺纹**（分布型）  

- **L/D比**：≥48:1（确保熔体停留时间＞90秒）  

- **剪切热控制**：温控精度±1℃（防止颜料热分解）  

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### **三、选型决策矩阵**

| **需求**                | 推荐配置                                  | 成本敏感方案              |

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| **医用/光学级色母**     | 同向双螺杆+失重计量（精度±0.1%）         | 往复单螺杆+失重计量       |

| **汽车件色母**          | 双阶挤出（**阶熔融/**阶分散）        | 加强型单螺杆+双计量系统   |

| **回收料着色**          | 大长径比单螺杆（L/D=52）+容积式计量      | 标准单螺杆+动态混合器     |

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### **四、工艺控制要点**

#### **1. 温度曲线（以PP色母为例）**

| 区段       | 温度(℃) | 控温要求 | 作用                 |

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| 喂料喉     | 25-40   | 水冷控制 | 防架桥               |

| 熔融段     | 170-190 | ±1.5℃    | 基料塑化             |

| 混炼段     | 180-200 | ±1℃      | 颜料分散             |

| 模头       | 165-175 | ±2℃      | 防流延变色           |

#### **2. 计量精度保障措施**

- **PID闭环控制**：根据熔压反馈实时调节螺杆转速  

- **预混技术**：色母与5%基料预混后喂入（减少脉冲）  

- **防潮设计**：喂料斗充干燥空气（露点≤-40℃）  

### **六、节能与智能化技术**

1. **能量回收系统**  

  - 再生制动：减速时电机反向发电（节能8-12%）  

  - 热管换热：回收模头热量预热原料  

2. **AI配色系统**  

  - **在线分光光度计**（如X-Rite ES1000）实时监测色差  

  - 自动补偿算法：根据ΔE值调整喂料速率（响应时间＜3秒）  

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### **七、故障树分析（FTA）**

```mermaid

graph TD

A[色差超标] --> B{计量系统}

A --> C{混炼系统}

B --> B1[喂料机校准失效]

B --> B2[色母潮解结块]

C --> C1[剪切不足]

C --> C2[熔温波动]

B1 --> D[每月校验负载传感器]

B2 --> E[料斗充氮+除湿]

C1 --> F[更换高剪切螺杆]

C2 --> G[检查加热圈PID]

```

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### **八、操作规范**

1. **换色清洗流程**  

  - 基料冲洗 → 专用清洗母粒（5%）→ 玻纤增强树脂（彻底**残留）  

  - **耗时**：＜30分钟（同色系）/＞60分钟（深→浅色）  

2. **开机参数优化**  

  - 阶梯升温：每15分钟升20℃，防止热冲击  

  - 低速启动：初始转速≤设计值50%  

> **警示**：钛白粉等颜料需**ATEX防爆认证**设备，操作区粉尘浓度＜20g/m³（NFPA 654标准）

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****建议**：  

- 光学级色母选 **Coperion/Leistritz** + **失重式计量**（预算充足）  

- 通用色母选 **科亚SHJ系列** + **双螺杆强制喂料**（性价比*优）  

- 回收料着色选 **金发JFE** + **容积式计量**（维护简便）  

附：实测数据表明，计量精度提升0.1%，每吨色母成本降低￥150-400（减少颜料浪费）。