淺議擠出中空成型機(jī)的高效率擠出塑化系統(tǒng)的研制與發(fā)展（一）

邱睿 邱建成

前言

擠出中空成型機(jī)現(xiàn)在許多吹塑制品的生產(chǎn)方面已經(jīng)基本形成生產(chǎn)線(xiàn)在生產(chǎn)，如2 L～30 L 系列的塑料桶的生產(chǎn)，已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)雙工位自動(dòng)化生產(chǎn)，一些容積較小的產(chǎn)品還實(shí)現(xiàn)了雙工位多摸頭生產(chǎn)，極大的提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品重量，為規(guī)?；炕笊a(chǎn)中空吹塑制品開(kāi)創(chuàng)了良好的開(kāi)端。高效率塑化擠出系統(tǒng)是中空成型機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)最主要的部件之一，對(duì)于高效率、高質(zhì)量生產(chǎn)吹塑制品起到至關(guān)重要的作用。

在下面的文章中簡(jiǎn)要介紹高效率塑化系統(tǒng)的工作情況與研發(fā)狀況。

1. 高效率塑化擠出系統(tǒng)

擠出吹塑中空成型機(jī)的塑化裝置包括塑化平臺(tái)、擠出機(jī)等。目前國(guó)內(nèi)外擠出吹塑中空成型機(jī)使用最多的是單螺桿。

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，塑化平臺(tái)從以往的單一功能到具有升降、轉(zhuǎn)動(dòng)、左右平移等復(fù)合功能。

圖1 具有前后、左右平移功能的塑化平臺(tái)

在圖1 所展示的可以前后、左右平移的塑化平臺(tái)，在高速生產(chǎn)機(jī)型中還要求機(jī)頭在短時(shí)間內(nèi)抬升一定高度，因此還需增加轉(zhuǎn)動(dòng)功能。在設(shè)計(jì)塑化平臺(tái)時(shí)，還要從提高使用方便性裝配快速準(zhǔn)確方面入手，做到電氣線(xiàn)路、氣路、水路橫平豎直、整齊劃一、易于辨識(shí)等。同時(shí)設(shè)計(jì)平臺(tái)時(shí)要采用國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)，注重安全方面的考慮。

圖2 塑化平臺(tái)俯視圖

擠出吹塑中空成型機(jī)多數(shù)采用普通單螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)主要包括驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)筒螺桿、加熱冷卻裝置、換網(wǎng)裝置，如圖2 所示。驅(qū)動(dòng)裝置一般采用直流電機(jī)或三相異步電機(jī)（配變頻器）輸出轉(zhuǎn)速和扭矩，再通過(guò)皮帶或聯(lián)軸器連接到減速機(jī)。近年來(lái)很多廠家采用減速機(jī)直連電機(jī)的形式，其結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、美觀、噪音低等；大功率電機(jī)直連減速機(jī)是未來(lái)多年的發(fā)展趨勢(shì)。低速大扭矩交流伺服電機(jī)在低速范圍下具有較好的轉(zhuǎn)矩輸出特性，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、效率高、響應(yīng)迅速、過(guò)載能力強(qiáng)；采用低速大扭矩交流伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)螺桿，可以省去減速機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械負(fù)載的直驅(qū)，提供系統(tǒng)的傳動(dòng)效率和控制精度以及系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，降低能耗。目前在注塑機(jī)行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)直驅(qū)螺桿，擠出吹塑中空成型機(jī)領(lǐng)域只有國(guó)外少數(shù)廠家可以提供。采用伺服電機(jī)直驅(qū)是未來(lái)多年的擠出吹塑中空成型機(jī)一個(gè)發(fā)展方向。

機(jī)筒螺桿是擠出機(jī)最核心的部件，在具體使用中根據(jù)需要加工的物料特性需要配套專(zhuān)用的機(jī)筒螺桿。對(duì)擠出吹塑中空成型機(jī)來(lái)說(shuō)大多情況下加工的是聚乙烯，高速化和高效化是現(xiàn)代擠出機(jī)的重要發(fā)展方向。

早期的機(jī)筒內(nèi)部是全部光滑的。1968 年，德國(guó)亞堔工業(yè)大學(xué)塑料加工研究所研發(fā)的機(jī)筒開(kāi)槽擠出機(jī)，被作為軸向直槽機(jī)筒螺桿擠出機(jī)的標(biāo)志。隨著螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿螺槽內(nèi)物料與機(jī)筒和機(jī)筒溝槽內(nèi)物料存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，聚合物材料之間的內(nèi)摩擦系數(shù)是聚合物材料與光滑金屬間外摩擦系數(shù)的1.5-5 倍，因此溝槽機(jī)筒單螺桿擠出機(jī)能顯著地提高固體物料輸送效率。隨后國(guó)內(nèi)外眾多先驅(qū)對(duì)機(jī)筒溝槽參數(shù)進(jìn)一步深入研究，在槽軸向長(zhǎng)度、槽深度、槽數(shù)量、槽錐度、加工工藝參數(shù)等等已經(jīng)得到的很好的驗(yàn)證。直開(kāi)槽加料段的溝槽結(jié)構(gòu)形式通常是直線(xiàn)型，與螺桿軸線(xiàn)平行。直開(kāi)槽的斷面形式有矩形、三角形、鋸齒形等。矩形斷面溝槽多用于粒狀原料，圓形（三角形）斷面溝槽用于加工粉狀原料。溝槽的長(zhǎng)度在2.5～6D（D 為螺桿直徑）范圍內(nèi)。溝槽個(gè)數(shù)大約為螺桿直徑的1/10。溝槽深度必須大于顆粒的最大尺寸，一般在1～4 mm。溝槽寬度與螺桿直徑有關(guān)。溝槽尺寸如表1 所示。

表1 機(jī)筒溝槽基本尺寸

表2 加工HDPE 粉料的開(kāi)槽襯套軸向錐形溝槽參數(shù)

很多情況下，機(jī)筒的開(kāi)槽處設(shè)計(jì)為單獨(dú)的零件，該零件稱(chēng)為開(kāi)槽襯套。

⑴ 開(kāi)槽襯套溝槽的基本數(shù)據(jù)：

開(kāi)槽襯套溝槽的最優(yōu)化形狀設(shè)計(jì)應(yīng)該由塑料材料實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，從實(shí)驗(yàn)中得出溝槽的數(shù)量n 近似為：

式中D 為螺桿直徑，n 為溝槽的數(shù)量。

加工HDPE 或是HMWHDPE 粉料時(shí)，開(kāi)槽襯套的軸向錐形溝槽參數(shù)可參考表2 選擇。

溝槽的入料錐角β ，對(duì)于 HDPE，β 可取15°，對(duì)于粉料，β 可取至5°。

溝槽的長(zhǎng)度L，根據(jù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用，L 可?。?～5）D（D 為螺桿直徑）。

加工粒料時(shí)，開(kāi)槽襯套的溝槽深度、寬度與塑料原料的尺寸、形狀有關(guān)，溝槽的寬度應(yīng)大于粒料的平均尺寸，溝槽深度h 可取粒料平均尺寸的1/2，溝槽寬度b 可參考表2-3 選擇。

表3 加工粒料的開(kāi)槽襯套溝槽寬度參數(shù)

需要強(qiáng)調(diào)說(shuō)明的是：機(jī)筒進(jìn)料端開(kāi)槽的數(shù)據(jù)由于擠出機(jī)采用的塑料原料的不同，或者是采用的原料分子量的不同，其具體參數(shù)也會(huì)不同，需要針對(duì)不同的塑料原料與原料的分子量來(lái)確定這些具體參數(shù)的設(shè)置。而往往這些具體參數(shù)的設(shè)定的背景是需要做許多繁復(fù)的試驗(yàn)、測(cè)試和計(jì)算機(jī)模擬及計(jì)算。

⑵ 開(kāi)槽襯套的溫度控制：

開(kāi)槽襯套在充分冷卻的情況下，加工HMW HDPE 粉料時(shí)，產(chǎn)量可以提高180%，能效可提高20%以上，這是因?yàn)橐r套被充分冷卻時(shí)，在進(jìn)料段建立了很高的壓力，因此需要增加螺桿的工作扭矩。因?yàn)镠MWHDPE 粉料的剪切應(yīng)力較高，可以明顯提高輸送能力，所以也利于提高能效。

但開(kāi)槽襯套充分冷卻需要消耗較大的能量，會(huì)使螺桿的驅(qū)動(dòng)裝置增加能量或使機(jī)筒增加升溫的能耗。因此改善開(kāi)槽襯套擠出機(jī)的能效主要是選擇較好的襯套冷卻溫度，理論分析與實(shí)踐證明，一般情況下，只要塑料原料固體床與襯套接觸的界面上不產(chǎn)生塑料熔膜，較高的襯套溫度和較低的螺桿溫度有利于提高擠出機(jī)的產(chǎn)量。

根據(jù)塑料原料品種的不同，襯套溫度也不同，對(duì)于普通的HDPE、LDPE、PP 等塑料原料，襯套溫度可控制低一些（40～60℃），對(duì)于 HMW HDPE、LLDPE 等塑料原料，襯套溫度可控制高一些（60～90℃）；對(duì)于一些工程塑料襯套溫度可控制更高一些，如ABS 為90～110℃，PA6 為140～180℃。此外，開(kāi)槽擠出機(jī)開(kāi)始工作時(shí)，開(kāi)槽襯套的溫度可以設(shè)置高一些，有利于適當(dāng)降低開(kāi)機(jī)時(shí)的功率輸入，正常運(yùn)行后可以適當(dāng)降低襯套的溫度，以保證輸送量的穩(wěn)定?？稍跀D出機(jī)開(kāi)槽襯套的部位設(shè)置自動(dòng)控溫裝置，可使擠出機(jī)的運(yùn)行狀況處于較好的節(jié)能狀態(tài)和適用不同塑料原料對(duì)襯套溫度的要求。

⑶ 減少開(kāi)槽襯套及進(jìn)料段前端磨損的措施：

從多年使用的情況看，“IKV”結(jié)構(gòu)也還是存在一些缺陷，比如螺桿與機(jī)筒的進(jìn)料段前端約4～10 倍螺桿直徑的區(qū)域以及開(kāi)槽襯套磨損較快，磨損后生產(chǎn)效率會(huì)很快下降；雖然加強(qiáng)這一區(qū)段的冷卻能夠減緩部分磨損，也能部分提高擠出量，但冷卻所帶走的能量會(huì)明顯偏高。在這一部位上，采用雙金屬螺桿和雙金屬機(jī)筒可以明顯提高耐磨性能1-2 倍以上，價(jià)格提高僅約為50%。從投入產(chǎn)出比來(lái)說(shuō)是可行的。目前，多家螺桿制造公司已經(jīng)能較好的制作雙金屬螺桿和雙金屬機(jī)筒，采用高壓速（HP/HVOF）全面合金披覆的熔射技術(shù)使合金層全面覆蓋螺桿的所有表面。并將機(jī)筒的表面合金含鎢10%提高到30%及50%，能較好的解決“IKV”螺桿進(jìn)料段前端螺桿、機(jī)筒磨損較快的問(wèn)題。同時(shí)改善螺桿進(jìn)料段的設(shè)計(jì)也能提高耐磨的能力，如將進(jìn)料段螺棱設(shè)計(jì)成為雙螺棱結(jié)構(gòu)能有效改善磨損情況。

對(duì)于已經(jīng)磨損的螺桿機(jī)筒，應(yīng)將其及早更換。否則，為彌補(bǔ)其產(chǎn)量降低所花費(fèi)的用電費(fèi)用將很快沖抵設(shè)備更新的費(fèi)用。從工廠的實(shí)際來(lái)考察，當(dāng)擠出機(jī)的產(chǎn)量下降5%時(shí)，就應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，不然產(chǎn)量將很快就會(huì)下降10%以上。以致造成更多的人工和電能浪費(fèi)。

目前在國(guó)內(nèi)眾多生產(chǎn)企業(yè)，從實(shí)際生產(chǎn)成本出發(fā)，大都采用簡(jiǎn)易化的開(kāi)槽機(jī)筒。隨著高速化高效化的發(fā)展，一些中空成型機(jī)制造廠家在研制IKV 結(jié)構(gòu)擠出機(jī)的基礎(chǔ)上，將分離型螺桿與屏障型螺桿形式與IKV 結(jié)構(gòu)形式有機(jī)地結(jié)合在一起，研制出了高效率、綜合性能優(yōu)良的單螺桿擠出機(jī)，并將其用于擠出吹塑中空成型機(jī)上，取得了較好的使用效果。在今后一段時(shí)間國(guó)內(nèi)還是以開(kāi)發(fā)實(shí)用的IKV 擠出機(jī)為主要趨勢(shì)之一。

提高固體物料輸送效率的最新研究是機(jī)筒上開(kāi)設(shè)與螺桿螺紋方向相反的螺旋溝槽從而實(shí)現(xiàn)固體物料的正位移輸送。

在提高固體物料的輸送效率的同時(shí)，要提高物料的熔融效果，螺桿的設(shè)計(jì)要采用更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，提高物料的熔融效率和混煉效果。螺旋溝槽機(jī)筒將是機(jī)筒的發(fā)展趨勢(shì)之一。

在擠出機(jī)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，螺桿設(shè)計(jì)的好壞往往是關(guān)鍵的一環(huán)，螺桿參數(shù)和結(jié)構(gòu)的適當(dāng)更新往往有可能促使擠出機(jī)生產(chǎn)率有較大的提高，質(zhì)量有較大的改善，擴(kuò)大擠出機(jī)的使用范圍。

螺桿是擠出機(jī)的心臟，是擠出機(jī)的關(guān)鍵部件，螺桿的性能好壞，決定了一臺(tái)擠出機(jī)的生產(chǎn)率、塑化質(zhì)量、填加物的分散性、熔體溫度、動(dòng)力消耗等。是擠出機(jī)最重要的部件，它可以直接影響到擠出機(jī)的應(yīng)用范圍和生產(chǎn)效率。通過(guò)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)塑料產(chǎn)生擠壓的作用，塑料在機(jī)筒中才可以發(fā)生移動(dòng)、增壓以及從摩擦中獲取部分熱量，塑料在機(jī)筒中的移動(dòng)過(guò)程中獲得混合和塑化，黏流態(tài)的熔體在被擠壓而流經(jīng)口模時(shí)，獲得所需的形狀而成型。與機(jī)筒一樣，螺桿也是用高強(qiáng)度、耐熱和耐腐蝕的合金鋼制造而成。

由于塑料的種類(lèi)很多，它們的性質(zhì)也各不相同。因此在實(shí)際操作中，為了適應(yīng)不同的塑料加工需要，所需的螺桿種類(lèi)不同，結(jié)構(gòu)也有各有差別。以便能最大效率的對(duì)塑料產(chǎn)生最大化運(yùn)輸、擠壓、混合和塑化作用。

圖3 熔體在螺桿、機(jī)筒中的流動(dòng)示意圖

表示螺桿特征的基本參數(shù)包括以下幾點(diǎn)：直徑、長(zhǎng)徑比、壓縮比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺桿和機(jī)筒的間隙等。

最常見(jiàn)的螺桿直徑D 大約為45～150 毫米。螺桿直徑增大，擠出機(jī)的生產(chǎn)效率也顯著提高。螺桿工作部分有效長(zhǎng)度與直徑之比（簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)徑比，表示為L(zhǎng)/D）通常為10～42。L/D 大，能改善物料溫度分布，有利于塑料的混合和塑化，并能減少漏流和逆流。提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力，L/D 大的螺桿適應(yīng)性較強(qiáng)，能用于多種塑料的擠出；但L/D 過(guò)大時(shí)，會(huì)使塑料受熱時(shí)間增長(zhǎng)而發(fā)生降解，同時(shí)因螺桿自重增加，自由端撓曲下垂，容易引起機(jī)筒與螺桿間的摩擦而擦傷，并使制造加工困難；增大了擠出機(jī)的功率消耗。過(guò)短的螺桿，容易引起混煉的塑化不良。根據(jù)塑料熔料的特性，可根據(jù)以下的幾個(gè)方面來(lái)考慮選擇長(zhǎng)徑比。

⑴ 短螺桿的優(yōu)點(diǎn)：

① 物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間短，熱敏性塑料受熱時(shí)間短，這樣可減少降解的機(jī)會(huì)。

② 塑化的機(jī)器占用空間小。

③ 扭矩要求低，使螺桿強(qiáng)度和驅(qū)動(dòng)功率要求會(huì)低一些。換件修理時(shí)成本低一些。

⑵ 長(zhǎng)螺桿的優(yōu)點(diǎn)：

① 有更高的生產(chǎn)效率和熔體擠出量。

② 塑化熔融效果更好，有更好的混煉和更加均勻的輸出。

③ 熔體具有較高的擠出壓力。

④ 能夠充分利用熱能，相對(duì)節(jié)能。

機(jī)筒內(nèi)徑與螺桿直徑差的一半稱(chēng)間隙δ ，它能影響擠出機(jī)的生產(chǎn)能力，隨δ 的增大，生產(chǎn)率降低．通?？刂痞?在0.1-0.6 毫米左右為宜。δ 小，物料受到的剪切作用較大，有利于塑化，但δ 過(guò)小，強(qiáng)烈的剪切作用容易引起物料出現(xiàn)熱機(jī)械降解，同時(shí)易使螺桿被抱住或與機(jī)筒壁摩擦，而且，δ 太小時(shí)，物料的漏流和逆流幾乎沒(méi)有，在一定程度上影響熔體的混合。螺旋角Φ 是螺紋與螺桿橫斷面的夾角，隨Φ 增大，擠出機(jī)的生產(chǎn)能力提高，但對(duì)塑料產(chǎn)生的剪切作用和擠壓力減小，通常螺旋角介于10°到30°之間，沿螺桿長(zhǎng)度的變化方向而改變，常采用等距螺桿，取螺距等于直徑，Φ 的值約為17°41′；壓縮比越大，塑料受到的擠壓比也就越大。螺槽淺時(shí)，能對(duì)塑料產(chǎn)生較高的剪切速率，有利于機(jī)筒壁和物料間的傳熱，物料混合和塑化效率越高，反而生產(chǎn)率會(huì)降低；反之，螺槽深時(shí)。情況剛好相反。因此，熱敏性材料（如聚氯乙烯）宜用深螺槽螺桿；而熔體粘度低和熱穩(wěn)定性較高的塑料（如聚酰胺），宜用淺螺槽螺桿。

常用的擠出吹塑中空成型機(jī)中較多采用普通單螺桿，因其產(chǎn)品的工藝特性，螺桿的轉(zhuǎn)速一般在100 轉(zhuǎn)/每分鐘以?xún)?nèi)。這類(lèi)普通螺桿結(jié)構(gòu)上可以分為加料段、過(guò)渡段、計(jì)量段與混煉段。

圖4 普通三段式單螺桿結(jié)構(gòu)圖

普通單螺桿的特點(diǎn)：長(zhǎng)徑比L/D 為（15～28）/1；進(jìn)料段長(zhǎng)度L1 為（4～8）D；計(jì)量段長(zhǎng)度L3為（6～10）D。

普通單螺桿的工作過(guò)程：塑料進(jìn)入固體輸送段，隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，塑料在多種摩擦力共同作用下被強(qiáng)制地往前輸送，塑料也由松散狀態(tài)壓縮成密實(shí)狀態(tài)（改善了物料的傳熱性，有助于塑料的融化，這個(gè)密實(shí)的固態(tài)料塊在基礎(chǔ)理論的文獻(xiàn)中常被稱(chēng)為“固體塞”）。

在傳導(dǎo)熱的作用下，與機(jī)筒接觸的塑料開(kāi)始熔化產(chǎn)生一個(gè)薄的熔膜。熔膜中由于各部分熔體間的運(yùn)動(dòng)速度不同，在塑料的大分子之間通過(guò)內(nèi)摩擦也產(chǎn)生了大量的熱量，這種作用產(chǎn)生的熱量稱(chēng)為剪切熱。在傳導(dǎo)熱和剪切熱的共同作用下，在壓力升高的同時(shí)，塑料逐漸融化，最后由固體狀態(tài)變成流動(dòng)著的熔體狀態(tài)。流動(dòng)的熔體由于多種復(fù)雜原因，可能存在溫度、速度、壓力等差異，熔體通過(guò)混煉段提高了混合的均勻度，減低了在溫度、速度、壓力方面的差異。

塑料及塑料三態(tài)：塑料有熱固性和熱塑性二大類(lèi)，熱固性塑料成型固化后，不能再加熱熔融成型。而熱塑性塑料成型后的制品可再加熱熔融成型其它制品。

熱塑性塑料隨著溫度的改變，產(chǎn)生玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)三態(tài)變化，隨溫度重復(fù)變動(dòng)，三態(tài)產(chǎn)生重復(fù)變化。

1）三態(tài)中聚合物熔體不同的特征：

玻璃態(tài)：塑料呈現(xiàn)為剛硬固體；熱運(yùn)動(dòng)能小，分子間力大，形變主要由鍵角變形所貢獻(xiàn)；除去外力后形變瞬時(shí)恢復(fù)，屬于普彈形變。

高彈態(tài)：塑料呈現(xiàn)為類(lèi)橡膠物質(zhì)；形變由鏈段取向引起大分子橡膠黏流態(tài)作出的貢獻(xiàn)，形變值大；除去外力后形變可恢復(fù)但有時(shí)間依賴(lài)性，屬于高彈形變。

粘流態(tài)：塑料呈現(xiàn)為高粘性熔體；熱能進(jìn)一步激化了鏈狀分子的相對(duì)滑移運(yùn)動(dòng)；形變不可逆，屬于塑性形變

2）塑料加工與塑料三態(tài)：

塑料玻璃態(tài)時(shí)可切削加工。高彈態(tài)時(shí)可拉伸加工，如拉絲紡織、擠管、吹塑和熱成型等。粘流態(tài)時(shí)可涂復(fù)、滾塑和注塑等加工。

當(dāng)溫度高于粘流態(tài)時(shí)，塑料就會(huì)產(chǎn)生熱分解，當(dāng)溫度低于玻璃態(tài)時(shí)塑料就會(huì)產(chǎn)生脆化。當(dāng)塑料溫度高于粘流態(tài)或低于玻璃態(tài)趨向時(shí)，均使熱塑性塑料趨向嚴(yán)重的惡化和破壞，所以在加工或使用塑料制品時(shí)要避開(kāi)這二種溫度區(qū)域。

為適應(yīng)不同狀態(tài)的要求，通常將擠出機(jī)的螺桿分成三段：加料段L1（又稱(chēng)固體輸送段），熔融段L2（稱(chēng)壓縮段），均化段L3（稱(chēng)計(jì)量段）。這就是通常所說(shuō)的三段式螺桿。塑料在這三段中的擠出過(guò)程是不同的。加料段的作用是將料斗供給的料送往壓縮段，塑料在移動(dòng)過(guò)程中一般保持固體狀態(tài)，由于受熱而部分熔化。加料段的長(zhǎng)度隨塑料種類(lèi)不同，可從料斗不遠(yuǎn)處起至螺桿總長(zhǎng)75%止。大體上說(shuō)，擠出結(jié)晶聚合物最長(zhǎng)，硬性無(wú)定形聚合物次之，軟性無(wú)定形聚合物最短。由于加料段不一定要產(chǎn)生壓縮作用，故其螺槽容積可以保持不變，螺旋角的大小對(duì)本段送科能力影響較大，實(shí)際影響著擠出機(jī)的生產(chǎn)率。通常粉狀物料的螺旋角為30°左右時(shí)生產(chǎn)率最高，方塊狀物料螺旋角宜選擇15°左右，而球形物料宜選擇17°左右。

加料段螺桿的主要參數(shù)：螺旋升角ψ 一般取17°～20°，螺槽深度H1，是在確定均化段螺槽深度后，再由螺桿的幾何壓縮比ε 來(lái)計(jì)算。加料段長(zhǎng)度L1 由經(jīng)驗(yàn)公式確定：對(duì)非結(jié)晶型高聚物L(fēng)1=（10%～20%）L 對(duì)于結(jié)晶型高聚物 L1=（60%～65%）L。

壓縮段（遷移段）的作用是壓實(shí)物料，使物料由固體轉(zhuǎn)化為熔融體，并排除物料中的空氣；為適應(yīng)將物料中氣體推回至加料段、壓實(shí)物料和物料熔化時(shí)體積減小的特點(diǎn)，本段螺桿應(yīng)對(duì)塑料產(chǎn)生較大的剪切作用和壓縮。為此，通常是使螺槽容積逐漸縮減，縮減的程度由塑料的壓縮率（制品的比重/塑料的表觀比重）決定。

壓縮比除與塑料的壓縮率有關(guān)外還與塑料的形態(tài)有關(guān)，粉料比重小，夾帶的空氣多，需較大的壓縮比（可達(dá)4～5），而粒料僅2.5～3。壓縮段的長(zhǎng)度主要和塑料的熔點(diǎn)等性能有關(guān)。熔化溫度范圍寬的塑料，如聚氯乙烯150℃以上開(kāi)始熔化，壓縮段最長(zhǎng)，可達(dá)螺桿全長(zhǎng)100%（漸變型），熔化溫度范圍窄的聚乙烯（低密度聚乙烯105～120℃，高密度聚乙烯125～135℃）等，壓縮段為螺桿全長(zhǎng)的45～50%；熔化溫度范圍很窄的大多數(shù)聚合物如聚酰胺等，壓縮段甚至只有一個(gè)螺距的長(zhǎng)度。

壓縮比ε ：一般指幾何壓縮比，它是螺桿加料段第一個(gè)螺槽容積和均化段最后一個(gè)螺槽容積之比。要有足夠的壓縮比，把小塊狀的塑料壓實(shí)成為密實(shí)的熔體而不包含氣泡。壓縮比低時(shí)容易夾雜氣泡。當(dāng)回收料、粉末料或是微小料較多時(shí)，通常壓縮比可選擇較高。但是，壓縮比較高時(shí)，聚烯烴在漸變段容易產(chǎn)生融料塊，導(dǎo)致螺桿和機(jī)筒的磨損加快。