隨著聚合物加工業(yè)的發(fā)展，對高分子材料成型和混合工藝提出了越來越多和越來越高的要求，單螺桿管道擠出機(jī)在某些方面就不能滿足這些要求。例如：用單螺桿管道擠出機(jī)進(jìn)行填充改性和加玻璃纖維增強(qiáng)改性等，混合分散效果就不理想。另外，單螺桿管道擠出機(jī)尤其不適合粉狀物料的加工。為了適應(yīng)聚合物加工中混合工藝的要求，特別是硬聚氯乙烯粉料的加工，雙螺桿管道擠出機(jī)自20 世紀(jì)30 年代后期在意大利開發(fā)出來以后，經(jīng)過半個多世紀(jì)的不斷改進(jìn)和完善，得到了很大的發(fā)展。在國外，目前雙螺桿管道擠出機(jī)已廣泛應(yīng)用于聚合物加工領(lǐng)域，已占全部擠出機(jī)總數(shù)的40％。硬聚氯乙烯粒料、管材、異型材、板材幾乎都是采用雙螺桿管道擠出機(jī)加工成型的。作為連續(xù)混合機(jī)，雙螺桿管道擠出機(jī)已廣泛用來進(jìn)行聚合物共混、填充和增強(qiáng)改性，也有用來進(jìn)行反應(yīng)擠出。近20 年來，高分子材料共混和反應(yīng)管道擠出技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了雙螺桿擠出機(jī)數(shù)量和類型的增加。
         雙螺桿管道擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與分類
雙螺桿管道擠出機(jī)由傳動裝置、加料裝置、料筒和螺桿等幾個部分組成，各部件的作用與單螺桿擠出機(jī)相似。與單螺桿擠出機(jī)區(qū)別之處在于雙螺桿擠出機(jī)中有兩根平行的螺桿置于同一的料筒中。
        雙螺桿管道擠出機(jī)有許多種不同的形式，主要差別在于螺桿結(jié)構(gòu)的不同。雙螺桿擠出機(jī)的螺桿結(jié)構(gòu)要比單螺桿擠出機(jī)復(fù)雜得多，這是因為雙螺桿擠出機(jī)的螺桿還有諸如旋轉(zhuǎn)方向，嚙合程度等問題。目前，雙螺桿有許多種類型，其主要可以分為：①.從螺桿軸線是否平行可分為平行式和錐形式雙螺桿；前者兩根螺桿的軸線互相平行，后者兩螺桿的軸線相交成一角度。平行雙螺桿擠出機(jī)相比較于錐形雙螺桿擠出機(jī)的優(yōu)點是：平行雙螺桿擠出機(jī)具有壓延長度較大，壓延有強(qiáng)烈的塑化與均化能力的效果，而且螺桿平均直徑小，轉(zhuǎn)速較低，因此，平均剪切速率也較低，壓延頻率高，有效停留時間并不低于錐形螺桿。②.從兩根螺桿的相對位置又可以分為嚙合型和非嚙合型，嚙合型又可以分為部分嚙合型和全嚙合型。非嚙合型的一根螺桿的螺棱不伸到另一根螺桿的螺槽中去，而非嚙合型則是兩根螺桿的軸線分開的距離小于兩根螺桿外半徑之和，即一根螺桿的螺棱插到另一根螺桿的螺槽中去。根據(jù)嚙合程度（即一根螺桿的螺棱插到另一根螺桿的螺槽中的深淺程度），嚙合型又可以分為部分嚙合和全嚙合型。③.從螺桿旋轉(zhuǎn)方向的不同，可以分為同向旋轉(zhuǎn)與反向旋轉(zhuǎn)。顧名思義，同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)的兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向相同，異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)的兩根螺桿的旋轉(zhuǎn)方向相反。它可以是向內(nèi)旋轉(zhuǎn)或向外旋轉(zhuǎn)。
         雙螺桿管道擠出機(jī)的工作原理
雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)盡管與單螺桿擠出機(jī)很相似，但工作原理差異卻很大。在雙螺桿擠出機(jī)中，物料由加料裝置（一般為定量加料）加入，經(jīng)螺桿作用到達(dá)機(jī)頭口模。在這一過程中，物料的運(yùn)動情況因螺桿的嚙合方式、旋轉(zhuǎn)方向不同而不同。
     １、非嚙合型雙螺桿管道擠出系統(tǒng)
         物料在非嚙合雙螺桿擠出系統(tǒng)中，除了向機(jī)頭方向的運(yùn)動形式外，還有多種流動方式。由于兩螺桿不嚙合，它們之間的徑向間隙很大，存在較大的漏流。主要流動方式：①由于兩螺桿的螺棱的相對位置是錯開的，即一根螺桿的推力面的物料壓力大于另一螺桿拖帶面的物料壓力，從而產(chǎn)生了流動。②物料從壓力較高的螺桿推力面向另一螺桿拖帶面的流動，同時隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，在兩螺桿的間隙處物料不斷受到攪動并被不斷帶走、更新（不論兩螺桿的轉(zhuǎn)向如何），特別是在異向旋轉(zhuǎn)過程中，物料在Ａ處受到阻礙，產(chǎn)生了流動。③多種物料的流動形式（包括由于在兩根螺桿的相互作用下產(chǎn)生的各種流動）都增加了對物料的混煉和剪切。但這種雙螺桿沒有自清潔作用，一般僅用于混料，不適合PVC型材的生產(chǎn)。
    ２、嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿管道擠出系統(tǒng)
         物料在同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出系統(tǒng)的全螺紋段的流動情況。由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合位置的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿要把物料從間隙中推出，結(jié)果使物料從一根螺桿轉(zhuǎn)到另一個螺桿，呈∞形前進(jìn)，這種速度的改變以及嚙合區(qū)較大的相對速度，非常有利于物料混合和均化，由于嚙合區(qū)間隙很小，嚙合處螺紋和螺槽的速度相反，剪切速度高，有很好自潔作用，即能刮去粘附在螺桿上的任何積料，從而使物料的停留時間很短。這種擠出機(jī)主要用于混煉物料和造粒。但由于物料在嚙合區(qū)間所受剪切力很大，所以也不適應(yīng)PVC 型材的生產(chǎn)。
    ３、嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿管道擠出系統(tǒng)
        嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出系統(tǒng)中物料的運(yùn)動情況。在嚙合型異向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出中，兩根螺桿是對稱的，由于回轉(zhuǎn)方向不同，一根螺桿上物料螺旋前進(jìn)的道路被另一根螺桿的螺棱堵※，不能形成“∞”字型運(yùn)動。在固體輸送部分，物料是以近似的密閉“Ｃ”形小室的形態(tài)向前輸送。但為了使物料混合設(shè)計中將一根螺桿的外徑與另一根螺桿的根徑之間留有一定的間隙量，以便使物料能夠通過。物料通過兩螺桿之間的徑向間隙時，受到強(qiáng)烈的剪切、攪拌和壓延作用，因此，物料的塑化比較好，多用于加工制品。由于兩螺桿的徑向間隙比較小，因此，有一定的自潔性能，但自潔性比同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿要差。