目前，聚合物共混主要設(shè)備為單螺桿、雙螺桿擠出機(jī)和密煉機(jī)等。其中，單螺桿擠出機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但混合能力較差；雙螺桿擠出機(jī)作為混煉設(shè)備，具有優(yōu)異的混合特性，但填充混合能力弱，單位產(chǎn)品的能耗較高；密煉機(jī)在塑料混合方面應(yīng)用比較廣泛，但間歇式操作，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，能量利用不合理，單位產(chǎn)品能耗高。基于混沌混合的雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉造粒機(jī)（又名連續(xù)式密煉機(jī)）結(jié)合了密煉機(jī)優(yōu)異的混合特性和雙螺桿擠出機(jī)連續(xù)工作的特點(diǎn)，具有極強(qiáng)的填充、分散混合能力，節(jié)能效果良好。
一、技術(shù)內(nèi)容
1．技術(shù)原理
采用基于高拉伸的混沌型轉(zhuǎn)子，使塑料在連續(xù)混煉機(jī)內(nèi)的熔融過程呈現(xiàn)離散熔融狀態(tài)，提高傳熱效率和熔融速度；通過在連續(xù)混煉機(jī)的熔融區(qū)和混煉區(qū)之間建立起能量耦合，利用混煉過程中產(chǎn)生的熔融耗散熱，滿足固體樹脂熔融過程中對(duì)熱量的需求；通過在混煉場(chǎng)中建立高效的拉伸流動(dòng)，提高混煉效率。終使整個(gè)混煉過程的能量消耗大幅降低。
2．關(guān)鍵技術(shù)
高效連續(xù)混煉技術(shù)通過轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和混煉工藝，在混煉流場(chǎng)中建立起強(qiáng)拉伸混沌混合流動(dòng)和強(qiáng)化的熔融耗散混合過程，可有效解決高比例粉體填充改性聚合物過程中的粉體分散問題，其主要關(guān)鍵技術(shù)如下：
（1）塑料顆粒的離散熔融技術(shù)
借助于混沌型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使塑料的熔融過程呈現(xiàn)離散包覆熔融狀態(tài)，提高了熔融過程中能量的傳遞效率和固體顆粒熔融速率，降低了熔融過程的能量消耗。
（2）基于能量耦合的熱量自循環(huán)技術(shù)
通過對(duì)混煉機(jī)內(nèi)部軸向返混流動(dòng)的優(yōu)化，在連續(xù)混煉機(jī)的熔融區(qū)和混煉區(qū)之間建立起能量耦合，利用混煉段熔體粘性耗散產(chǎn)生的熱量，滿足固體物料熔融過程對(duì)能量的需求，使設(shè)備在運(yùn)行過程中不再需要外部補(bǔ)充熱量。
（3）基于高拉伸的粘性耗散熔融高效混合技術(shù)
借助于優(yōu)化的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和三維造型，在混煉腔內(nèi)建立起高拉伸混沌混合流動(dòng)，提高了混煉效率，降低了單位產(chǎn)品的能量消耗。
3．工藝流程
以高效清潔化連續(xù)混煉成套生產(chǎn)裝置為核心主機(jī)的塑料共混加工過程的典型生產(chǎn)工藝流程（電纜屏蔽料）。物料（包括各種粉料、粒料、添加劑等）經(jīng)過增重式計(jì)量秤計(jì)量后，進(jìn)入低速預(yù)混混合器混合。借助于失重計(jì)量秤，將混合后的物料以一定的比例和流率連續(xù)地加入到雙轉(zhuǎn)子連續(xù)混煉機(jī)中進(jìn)行混合，實(shí)現(xiàn)各組分的均勻分散。熔融的物料通過出料口均勻流出并進(jìn)入到單螺桿擠出機(jī)中建立足夠的壓力，通過模頭擠出，經(jīng)過造粒機(jī)切成所需要的顆粒，并經(jīng)過離心脫水機(jī)干燥，得到終成品。
由圖可見，轉(zhuǎn)子的加料段像一對(duì)非嚙合的雙螺桿，將計(jì)量加料機(jī)加入的物料輸送到混煉段。轉(zhuǎn)子的混煉段像一對(duì)密煉機(jī)的轉(zhuǎn)子，其表面有兩對(duì)旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)、角度各不相同的螺棱，物料在此被壓縮、熔融、剪切、伸展，從而終被混煉與塑化；轉(zhuǎn)子的卸料段是橢圓形的，混煉完成的物料在此通過機(jī)筒上卸料口被排出。
二、主要技術(shù)指標(biāo)
1．實(shí)際混煉能耗比功率：0.24kW/(kg·h)（80%CaCO3/HDPE）；
2．相對(duì)傳統(tǒng)混煉工藝，減少能耗：30%-50%；
3．減少有害異味氣體排放量：≥60%；
4．減少粉體排放量：98%。
三、技術(shù)應(yīng)用情況
目前，已在市場(chǎng)上成功應(yīng)用近40 套設(shè)備，經(jīng)過與美國(guó)FARREL 公司的CPⅡ連續(xù)混煉機(jī)對(duì)比，該技術(shù)設(shè)備的產(chǎn)量提高約20%；與目前國(guó)內(nèi)常用的塑料混煉方法對(duì)比，單位產(chǎn)品能耗降低30%~50%，粉塵排放量降低90%~95%，節(jié)能環(huán)保效益良好。
四、推廣前景和節(jié)能潛力
基于混沌混合的雙轉(zhuǎn)子連續(xù)式密煉機(jī)及相關(guān)的高效連續(xù)混煉技術(shù)，結(jié)合了密煉機(jī)優(yōu)異的混合特性和雙螺桿擠出機(jī)連續(xù)工作的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于橡塑加工行業(yè)。該技術(shù)在提高共混塑料制品性能的同時(shí)，不僅可以大幅度降低現(xiàn)有橡塑加工過程中的能耗和運(yùn)行成本，還能有效提高自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，改善車間環(huán)境，有效粉塵排放量減少95%以上，推廣前景廣闊。以高濃縮色母粒、功能母粒制造業(yè)為例，預(yù)計(jì)到2020 年，本技術(shù)可推廣至40%，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)共混改性母粒和專用料1000 萬t/a，項(xiàng)目總投資20 億元，可實(shí)現(xiàn)的年節(jié)能能力約13 萬tce，年碳減排潛力約31 萬tCO2。
