评《聚合物混合技术与工程》

化工学院  吴锦华

《聚合物混合技术与工程》 （Polymer Mixing Technology and Engineering）由美国Abron大学聚合物科学与工程学院学者James L. White和Aubert Y. Coran以及阿联酋Emirate大学石油化工系学者Abdelsamie Moet编写，描述聚合物扩散机理、聚合物混合机器的发展状况、各种各样的聚合物混合器以及相关的进料出料系统。间歇、连续进料混合机械以及单螺杆和双螺杆挤出器是十九世纪末发展起来的混合器，主要用于食品工业和润滑油的抽提，随着橡胶工业和汽车轮胎工业的发展，二十世纪初逐渐发展起密封系统的挤出机，错流双螺杆混合器也随之产生，直到1980年对于间歇和连续混合器的机理研究才逐渐发展起来。工程师们面对许多问题，如具有分离功能回旋轴混合器、含有绞合回旋杆分离器等的设计。众多的连续式混合器的设计越来越复杂，这些系统可以实现单螺旋挤出、错流双螺旋杆挤出的效能，并且可以混合非常多的物种，这些混合器各有特点和优缺点，适用于不同的场合。本书的目的是要描述目前聚合物混合器科学和技术的现状以及未来发展趋势，但更偏向于科学方面，此外此书克服了一般书籍的片面性，介绍了间歇密封式混合器进料出料技术，更有利于读者全面地掌握聚合物混合技术。全书分为九章，第一、二章概述了高粘液体混合的原理、基础研究和混合机械的分类；第三章讨论密封系统；第四章论述单螺杆挤出机；第五章介绍往复螺杆挤出器；第六章介绍自动刮料共旋双螺杆挤出器；第七章介绍绞合双螺杆挤出器；第八章讨论连续进料机，而最后一章总结进料系统和存在的问题。

第一章首先列举了常见的混合物以及它们的定义，描述混合过程和界面张力，然后讨论各种微型混合过程以及在混合熔化过程中高聚物相态的变化和相互的混合。

第二章主要对高聚物混合器进行了分类如间歇和连续混合器等。然后从历史发展的角度列举聚合物混合器的各个发展阶段以及相应的代表性混合器，最先出现的是敞开式间歇混合器，然后是封闭式的混合器和连续式的混合器。为了让读者容易理解混合器的发展历程，作者附上了相关的图片。

第三章介绍了间歇式密闭混合器。作者对间歇封闭式混合器进行了定义和分类，概述该类混合器的发展过程并列举了世界主要的机械开发公司，然后描述各种封闭式混合器的设计，着重讨论了转轴和分离转轴的设计以及相互挤压的绞合挤出器的设计。

第四章介绍单螺杆挤出器。单螺杆热塑挤出机是现今应用最广的单螺旋杆机器，是一种简单、成本低廉且可靠的机械。作者叙述了该类混合器的发展过程，并列举了其不足的地方，从而发展起复合多用途的混合设备。这一章书还详细的介绍了单螺杆挤出器的结构、螺杆的设计和器械操作。螺杆的设计主要涉及进料、熔化、抽提和混合操作，作者通过图片具体分析螺杆的结构、齿片角度和工作原理，有利于读者理解掌握，此外作者还简要的介绍了内管型混合器的特点。

第五章介绍搓揉机，主要应用于需要扩散和分配的混合场合，本章叙述了搓揉机的发展过程和工作原理，并介绍了现代搓揉机的特点、物料停留时间、螺杆几何结构、齿片结构和压力传递以及相关的加热和降温系统。

第六章介绍共旋双螺杆挤出机的应用和设计。双螺杆挤出机已经成为另一重要热塑机，而且有利于读者理解连续混合设备的发展历程。作者先介绍该类混合器的发展历史和设备的结构，进而讨论物料在机器里的流动机理和熔化，以及停留时间分布、过程中聚合物形态的变化和最新的实验研究结果。

第七章介绍错流绞合和切合双螺杆挤出机以及相应的设计和操作。错流双螺杆挤出机被广泛应用于化合物混合、热塑挤出、液化等领域。作者先综述错流绞合和切合双螺旋杆挤出机的发展过程，进而详细的分析两种挤出机的结构部件和构造，以及物料在机器里的流动原理，包括固体物料的传输、熔化、混合和停留时间的分布，随后通过模型模拟和计算来探讨螺杆混合的原理和效用。

第八章介绍连续式混合器。连续式双螺杆挤出机是常见的双螺杆机器，通常由主轴、螺杆和绞合叶片组成，与非绞合双螺杆封闭式混合器相类似，目前尚处于研发和改造的阶段。作者详细的分析了该类混合器的结构和设计，并讨论了物料在机器里的传递、熔化、混合等机理研究的最新进展，此外，作者还简要的介绍了自动刮料机器的设计和应用状况。

本书最后一章主要讨论混合机械的进料和进料系统。进料的发展有赖于电子自动控制和机械设计的发展，作者分析了进料的影响因素，描述了进料系统中的装料装置、控制系统和机械在进料中如何发挥作用，然后作者列举了常见的各种类型的进料装置，如单螺杆进料器、双螺杆进料器、旋转进料器、碟装进料器等，并通过结构图一一分析它们的特点和工作原理。

本书馆藏索书号：TQ 32/P783