擠出計量色母機

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以下是針對**擠出計量色母機**的深度技術解析與選型指南，聚焦高精度配色與穩定生產：

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### **一、設備核心功能**

**計量色母機 = 精密計量系統 + 擠出混煉系統**  

實現 **0.1%~10%** 色母添加量的精準控制，色差波動 **ΔE≤0.3**（ISO 12647-2）

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### **二、關鍵子系統技術參數**

#### **1. 計量喂料系統**

| **類型**         | 精度       | 適用場景                  | 代表品牌        |

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

| **容積式**       | ±0.5%      | 大流量穩定添加（＞5%）    | Motan, Novatec |

| **雙螺桿強制式** | ±0.2%      | 高黏度色母/纖維母粒       | Coperion, Leistritz |

#### **2. 擠出混煉單元**

- **螺桿構型**：  

 - **屏障段+齒盤組合**（分散型）  

 - **雙頭螺紋+反螺紋**（分布型）  

- **L/D比**：≥48:1（確保熔體停留時間＞90秒）  

- **剪切熱控制**：溫控精度±1℃（防止顏料熱分解）  

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### **三、選型決策矩陣**

| **需求**                | 推薦配置                                  | 成本敏感方案              |

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| **醫用/光學級色母**     | 同向雙螺桿+失重計量（精度±0.1%）         | 往復單螺桿+失重計量       |

| **汽車件色母**          | 雙階擠出（**階熔融/**階分散）        | 加強型單螺桿+雙計量系統   |

| **回收料著色**          | 大長徑比單螺桿（L/D=52）+容積式計量      | 標準單螺桿+動態混合器     |

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### **四、工藝控制要點**

#### **1. 溫度曲線（以PP色母為例）**

| 區段       | 溫度(℃) | 控溫要求 | 作用                 |

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

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

| 混煉段     | 180-200 | ±1℃      | 顏料分散             |

| 模頭       | 165-175 | ±2℃      | 防流延變色           |

#### **2. 計量精度保障措施**

- **PID閉環控制**：根據熔壓反饋實時調節螺桿轉速  

- **預混技術**：色母與5%基料預混后喂入（減少脈沖）  

- **防潮設計**：喂料斗充干燥空氣（露點≤-40℃）  

### **六、節能與智能化技術**

1. **能量回收系統**  

  - 再生制動：減速時電機反向發電（節能8-12%）  

  - 熱管換熱：回收模頭熱量預熱原料  

2. **AI配色系統**  

  - **在線分光光度計**（如X-Rite ES1000）實時監測色差  

  - 自動補償算法：根據ΔE值調整喂料速率（響應時間＜3秒）  

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### **七、故障樹分析（FTA）**

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graph TD

A[色差超標] --> B{計量系統}

A --> C{混煉系統}

B --> B1[喂料機校準失效]

B --> B2[色母潮解結塊]

C --> C1[剪切不足]

C --> C2[熔溫波動]

B1 --> D[每月校驗負載傳感器]

B2 --> E[料斗充氮+除濕]

C1 --> F[更換高剪切螺桿]

C2 --> G[檢查加熱圈PID]

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### **八、操作規范**

1. **換色清洗流程**  

  - 基料沖洗 → 專用清洗母粒（5%）→ 玻纖增強樹脂（徹底**殘留）  

  - **耗時**：＜30分鐘（同色系）/＞60分鐘（深→淺色）  

2. **開機參數優化**  

  - 階梯升溫：每15分鐘升20℃，防止熱沖擊  

  - 低速啟動：初始轉速≤設計值50%  

> **警示**：鈦白粉等顏料需**ATEX防爆認證**設備，操作區粉塵濃度＜20g/m3（NFPA 654標準）

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****建議**：  

- 光學級色母選 **Coperion/Leistritz** + **失重式計量**（預算充足）  

- 通用色母選 **科亞SHJ系列** + **雙螺桿強制喂料**（性價比*優）  

- 回收料著色選 **金發JFE** + **容積式計量**（維護簡便）  

附：實測數據表明，計量精度提升0.1%，每噸色母成本降低￥150-400（減少顏料浪費）。