化合方法, 攪拌設備, 擠出機 (26)

5.3. 化合方法 (Methods of Compounding)
有四種基本方法，可將添加劑與塑膠材料化合，包括：乾燥攪拌器（dry mixer）、批式攪拌設備（batch mixer）、連續攪拌設備（continuous mixer）、螺桿擠出機（screw extruder）。依據材料的條件，最終產品所需的產出數量，及材料敏感性，在剪切時，材料到斷裂的狀況，來選擇確定那一種方法適合。化合程序，包括兩個階段：（1）攪拌材料，及（2）將攪拌的材料做成顆粒（pellets），片狀（sheets），桿狀（rods），或塊（lumps）。

5.3.1. 乾燥攪拌器 (Dry Mixers)
乾燥攪拌器（dry mixer）適合用於含有纖維的粉末狀塑膠顆粒，和加入聚氯乙烯(PVC)的塑化劑；粉末是，乾燥的細塑膠顆粒及其組成原料。塑膠常常混有玻璃(glass)，碳(carbon)或金屬纖維(metals fiber)，來增強塑膠材料的強度和穩定性。PVC 塑膠是剛性的(rigid)，必須混合潤滑添加劑（又稱為塑化劑(plasticizer)），使其更具彈性。有四種類型的乾燥攪拌器（dry mixer），包括：高速葉輪（high speed impellers），螺旋帶式混合機（ribbon mixers），槳葉攪拌機（paddle mixers）和鼓槳滾筒式烘乾機（drum tumblers）。如圖4-1，高速葉輪混合器(high speed impeller mixer)，是用於混合乾的粉末樹脂，如加入塑化劑(plasticizer)或其他添加劑的聚氯乙烯(PVC)。
↑ paddle mixers
(http://www.kockumsbulk.com.au/controlautomation/paddlemixer.htm)
↑ impeller ↑ high speed impeller
mixer(http://www.emeraldinsight.com/fig/1290320202010.png
)
攪拌器，是一個安裝在底部的，具有高轉速葉輪的封閉容器；葉輪類似於直升機的旋轉葉片，葉輪每分鐘能旋轉80 至3600 圈(RPM)。攪拌材料時，是快速的，混合週期在2-4 分鐘內完成。在攪拌過程中，會產生熱量，此熱必須藉由冷卻套(cooling jacket)去除，來延緩材料的分解和阻止塊狀的產生。有兩種此類型的攪拌機，他們具備有高容量(high volume)/低強度(low intensity)，一為螺旋帶式混合機(ribbon mixer)和另一為槳葉攪拌機(paddle mixer) ，他們是用來分散纖維到塑膠顆粒間去。
對這些攪拌機而言，控制攪拌過程是很重要的；如果攪拌過程太長，這些纖維將易於形成一團，凝結成塊。低強度(low intensity)攪拌機的產量約在幾百磅；需要更大量的混合料時，則以供給擠壓機(extruder)為主；將塑膠和玻璃纖維，以低強度(low intensive)的方式攪拌，正常生產的週期，通常約需要10 至20 分鐘。
第四種乾燥攪拌器（dry mixer）為鼓槳滾筒式烘乾機(drum tumbler)。鼓槳滾筒式烘乾機（drum tumbler），普遍用於將粉狀著色劑與塑膠顆粒，以分散式的方式混合，再製作成型。在鼓槳滾筒式烘乾機（drum tumbler）裡，塑膠顆粒（大約有1 到2 ％的著色劑）放置在一個250 加侖的紙鼓(paper drum)下，再翻滾乾燥約30 分鐘。鼓槳滾筒式烘乾機（drum tumbler），被使用在當添加劑容易分散在整個混合物之間，而這些添加劑不傾向於成塊或成束在一起。
（drum tumbler）
https://www.preiser.com/index.asp?PageAction=VIEWPROD&ProdID=522

5.3.2. 批次式攪拌器 （batch mixer）
批次式攪拌器（batch mixer）用於處理高粘度的塑膠；這種塑膠是用於生產乙烯薄膜(vinyl film)、床單布（sheeting）和乙烯基飽和布（vinyl-impregnated cloth）。批次式攪拌器，用於壓延（calendering）加工；該壓延（calendering）加工，先做成大的多層卷，然後將混合的麵團狀的塑膠弄平，成平板(film)狀。最常使用的熱塑性材料，包括聚氯乙烯（PVC）、醋酸乙烯（vinyl acetate）、聚乙烯（polyethylene）、聚丙烯（polypropylene）、樹脂（ABS）和衝擊修改的聚苯乙烯(impact modified polystyrenes)。熱固性材料，則有三聚氰胺（melamine）和尿素（urea），是批次攪拌的，然後滾動成平的材料(flatstock) ，再研磨成用於成型的粉末。
批次式攪拌機，是一個包含旋轉(rotating)葉片和嚙合(intermeshing)葉片，封閉式的鋼鐵機器設備；其中，旋轉葉片，將塑膠材料塗抹到設備的容器壁上，同時，在設備中心，施加剪切(shear)和揉捏(knead)於材料上。在上述過程完成後，一團攪拌好的材料排放出，再將之壓延（callendering）成片，或加工成粉末(powder)，或加工成顆粒狀(pellets)。批次式攪拌器，是由班伯尼攪拌機（Banbury mixer in 1961）改良而來。班伯尼攪拌機（Banbury mixer），使用兩個螺旋形的旋轉翼攪拌，且可以很容易地，從頂端將原料加入；當批次處理完成後，材料會由側邊的出口排出。批次式攪拌機，藉由塗抹、剪切和揉捏的操作，可產生高均勻的混合物。在2 到4 分鐘之內，批次式攪拌機（batch mixers）可創造產出；批次式攪拌機（batch mixers）的產能範圍，為2 至150 英鎊。
↑ batch mixer(http://www.scanima.com/index.php?id=20)

5.3.3. 連續式混煉機 (Continuous Mixers)
連續式混練機，在圖4-6 有所描述，類似於班伯尼攪拌機（Banbury mixer）。
原材料持續的被加入送料漏斗的一端，經由交叉式不規則的螺旋裝置攪拌、再運送至機台的另一端；攪拌發生在旋轉螺絲和機台內壁之間，正如，材料被揉捏製在兩個螺絲之間，再從內壁將之刮去(scraped)；產出材料的數量和品質，可藉由調整兩螺絲間的轉速來控制，也可以機台將原材料送出的数量來控制。與批次式攪拌機（the batch mixer）比較，連續式混煉機（the continuous mixer）的優勢是，它能連續攪拌原料，並將之最佳分散。連續式混練機，能夠生產的數量，從每小時1000 磅至每小時10,000 磅；連續式混煉機的顯著高產出量，提供PVC 薄膜製造商，較高的生產速率，此為批次式攪拌器（the batch mixer）所不可能做到的。

5.3.4. 單級螺桿擠出機 (Single Stage Screw Extruders)
(http://www.aapspharmscitech.org/view.asp?art=pt070487)
螺桿擠出機，在加工程序中，可用於化合（compounding），射出成型（injection molding），射出吹模成型（injection blow molding），擠出成型（extrusion），及押出吹模成型（extrusion blow molding）。
螺桿擠出機，包括一條長的螺旋鑽，填裝鋼管之中。塑膠和添加劑由一端被放入，當螺旋鑽轉動時，塑膠和添加劑會被攪拌和熔融。對理解化合技術時，了解螺桿擠出機的功能(包括攪拌和熔融)是重要的；超過70％，由化合製作的塑膠材料，使用該功能。螺桿擠出的技術，被用在塑膠攪拌和熔融裝置上，包括在四個塑膠加工過程中。這四個加工過程，使用超過80％的塑膠原料；這四個過程，將於加工技術的章節中描述(含在本文的下半部)。
單級螺桿擠出機（A single screw extruders），在圖４－７說明，由螺桿長度對滾筒的內徑(直徑)的比例，來分類；標準擠出機，其比例為30 比1；換言之，１英寸的內徑，螺桿擠出機的螺桿長度約為30 英寸長。擠出機的尺寸大小，從小型實驗室機台，其內徑為1/2 英寸，到大型生產擠出器，其內徑為8英寸；隨著擠出機的尺寸增加，擠出機也越有能力去攪拌生產塑膠材料。
擠出機(Extruder)的生產率，範圍介於每小時幾磅，到每小時1,000 磅。較大的擠出機，用於生產直徑達24 英寸的PVC 管。標準的化合擠出機的產出，其產品規格為3 到4 英寸不等的直徑，生產率為每小時500 磅。擠出機的產出，依塑膠材料的熔融粘度不同，而有不同的產出。3.5 英寸擠出機，每小時可以生產400 磅的化合聚碳酸酯（compounded polycarbonate）；然而，當生產高粘度聚氧化二苯（polyphenylene oxide）塑膠時，將下降到每小時350磅。
螺桿擠出機的功能，以同樣的方式，作為摩擦幫浦（friction pump）；摩擦幫浦（friction pump）的原理，類似於將一個板子置放於水中，而後，將其從水中拉出；水和板子表面之間的摩擦，將附著一些水珠在板子上。這些水珠，可藉助滴下的方式，將之去除。板子，可以被扭曲(twist)，形成軟木螺旋狀，這樣的構造，將轉變成為螺旋幫浦（rotating pump）。扭曲的板子，可放置在管子內，再放入儲存水的裝置中；這在水中的部分，可將之作為幫浦。將螺旋狀的板子放入管中旋轉，依附在板子底部的水，會由於板子與水之間的摩擦力，而被迫延著板子向上移動；如果板子反轉夠快，大量的水將可以從儲水的裝置中移出，灌溉作物；這一原理，最早是埃及人發現的，並使用之。塑膠擠出混煉機（extruder compounder），運用同一原理；其中，鋼鐵螺旋螺桿（steel auger screw）將取代螺旋狀的板子，而塑膠取代水。
在化合過程中，擠出機放在鋼管內，並在鋼管的兩端開有兩個小開口；一端在頂端，可將塑膠材料和添加劑加入；另一個開口，則在另一端，將熔融的塑膠和混合好的添加劑，擠壓成棒。塑膠，以顆粒，粉末，或細粒的形式加入鋼管頂端的小孔。這被描述在圖４－８中會有詳細的描述。其中，被稱為滾筒（barrel）的鋼管，包裹著加熱元件，以保持鋼管的溫度，將之維持在塑膠的熔融溫度。由不同的根部直徑組成，鋼鐵製的螺桿，將安裝於鋼管的中心。塑膠材料，從螺桿的一端加入，藉由旋轉螺桿，將之擠壓到另一端。塑膠，從擠出器的一端到另一端的運作速率，是由螺桿的旋轉速率所控制。
螺桿可分為三段。根據螺桿的根部直徑（root diameter），這些段是容易被識別的；一台標準的擠出機螺桿，可分為三段。第一段，其根部直徑是相同的，原料將在此被攪拌混合，被稱為混合段。第二段，其根部直徑（root diameter）開始逐步加大，壓縮材料，被稱為壓縮段。最後一段，其根部直徑，加大接近到鋼管的直徑，並維持不變；在這一段中，材料完全混合，被稱為計量段。借助螺桿的運作，和與鋼管的內壁（walls）間的互動，螺桿的三段，包括混合段、壓縮段、和計量段，將塑膠材料，攪拌混合，壓縮和均化。
http://www.floridadisaster.org/mitigation/rcmp/hrg/images/roofs/screw_root_diameter_large.jpg

← screw flights
(http://www.alibaba.com/product/999999-11057631-10744077/SCREW_FLIGHT_auger_blade_endless_spiral_helical_blade.html)

5.3.5. 擠出機的混合原理 (Extruder Mixing Principle)
依據滾筒內壁的摩擦，和螺桿的向前移動，螺桿的旋轉會產生三種方式的攪拌混合，將塑膠材料的顆粒和添加劑，做筒內攪拌混合。攪拌混合過程，是滾筒熱壁（hot wall）和塑膠顆粒的熔體之間的磨擦；借助轉動螺桿，將混合物翻滾和滾動，將之在滾筒壁與螺桿間隙之間，來回運作。螺桿的每一螺紋前緣，可將熔融塑膠，從滾筒的內壁刮下，進而將之會集到收集筒中。螺桿的三段(包括混合段、壓縮段、和計量段)，均可對塑膠材料攪拌混合：第一段是乾燥攪拌，第二段是壓縮和熔融，最後，在計量段，完成充分的勻化混合。螺桿的幾何構造，其上螺絲的根部直徑（root diameter），每段螺絲間的角度，任何改變，均會改變攪拌混合的强度。

5.3.6. 擠出機螺桿的幾何構造(Extruder Screw Geometry)
在擠出機內，攪拌混合動作，是由下述因素所控制，包括：螺桿的幾何構造，螺桿的工作速度，及背壓（back pressure）；其中，背壓（back pressure）是，當熔體從滾筒的一端送出時，熔體壓縮所造成的。螺桿的幾何構造，顯著地影響塑膠的熔融和攪拌混合。螺桿上每段螺絲間的角度，可以被改變，以減少作用在塑膠上的剪切力(shear)的強度。螺桿上每一段的長度，可依不同材料，做不同的改變。例如，當增加第二段(壓縮段)的長度時，這就降低了塑膠的剪切強度（the shear intensity）。許多塑膠材料，是剪切敏感(shear sensitive)和熱敏感的（heat sensitive）。剪切敏感的材料，具有複雜的分子，如果壓縮得太快，這些複雜的分子將會被分解；例如，聚碳酸酯（Polycarbonate），被稱為剪切敏感的材料（shear sensitive material）。螺桿的計量段，可以被加長，來改善溫度添加劑或色彩添加劑的均勻性。有標準的螺桿，被設計用於擠壓低融解的通用型塑膠材料；也有特殊的螺桿，用於化合具有剪切敏感的材料（shear sensitive material）和攪拌混合研磨(abrasive)添加劑。

5.3.6.1. 攪拌混合段 (Mixing Section)
塑膠材料及其添加劑，從螺桿的一端，加入混合段。在混合段的螺桿，其根部直徑（root diameter）大小是一樣的；螺桿的根部，在桿的中心，螺桿上每段螺絲，是固定而纏在一起的；擠出機螺桿的根部直徑（root diameter），從混合（mixing）段到計量(metering)段，逐漸加大；混合段的根部直徑，約為滾筒內壁直徑的三分之一。隨著螺桿旋轉，塑膠材料和添加劑，將軟化和混合攪拌。這小的、相同的根部直徑，在混合段，攪拌塑膠和添加劑，但是沒有壓縮它們；這使得形狀不規則的顆粒和添加劑，在混合段的開放空間中軟化、集中，再逐漸，更加緊密，進而均勻地混合。

5.3.6.2. 壓縮段 (Compression Section)
接著混合段，是壓縮段(compression section)；在壓縮段，螺桿的根部直徑，逐漸加大。隨著螺桿的根部直徑逐漸增加，加上螺桿的旋轉，將塑膠顆粒及添加劑，隨著螺桿上每段螺絲，向滾筒的內壁推去。這壓縮，增強了螺桿的剪切及攪拌混合的動作，進而，完成塑膠的熔融。壓縮段，佔了螺桿的三分之一。壓縮段的長度，可被縮短，以增加作用在原料上的剪切和攪拌混合，或者，它也可以被加長，減少剪切和攪拌混合的力量。

5.3.6.3. 計量段 (Metering Section)
最後的階段，稱為計量段（the metering section），從這裡開始，根部直徑，將為最大直徑值，且保持不變。計量段，將增強攪拌混合的動作，進而將塑膠熔融體與添加劑均勻混合在一起。當塑膠從擠出機擠出時，它具有均勻的物理特性和熱特性，可直接被用於模具中，擠壓製成成品。

5.3.7. 兩段式化合擠出機 (Two Stage Compounding Extruders)
由擠出機的壓縮段造成的高剪切率，與特定添加劑形成的表面粗糙特性，需要以兩段式六節的化合擠出機螺桿才能製成。這個兩段式螺桿與將兩個單段式螺桿相連是類似的。第一段，需先加入添加劑，以低強度將塑膠熔融；在第一段的化合過程中，由滾筒和螺桿的剪切散發出的熱量，會將水分子變成水蒸氣。塑膠的短分子會被分解成氣體揮發物（gas volatiles），這些氣體揮發物必須在形成塑膠絞股(strands)之前，從熔融塑膠中取出。兩段式螺桿的兩段之間的根部直徑，將回復到混合節（mixing section）的直徑大小。
在兩段式擠出機的兩段之間，狹窄節中的混合壓力為零。在這兩段間的節中，在第一段產生的任一水分子及氣體分子，將由一個真空通風孔抽出。這是一個位於螺桿的第一段和第二段之間的開放式筒狀物；它是位於通風孔上的真空裝置（vacuum），將揮發性氣體和水蒸汽抽離到聚集槽（sump）。在通風孔區的塑膠，易於在筒壁上累積，使其失去通風的能力，進而污染原料。任何殘留的水分或揮發物質，會破壞最後塑膠的混合，或沉積於最終化合的顆粒中。同時，也會污染最終的塑膠而明顯地降低其物理和化學性質。
compounder 擠出機的第二段，提供第二次加入剪切敏感添加劑的機會。在最後的計量節中，１英寸厚的篩選鋼板(所謂的阻隔板)，能限制塑膠的流動，並提供混合動作所需的背壓（back pressure）。板子的大小，能決定背壓（back pressure）的大小及混合的強度。為了色彩添加劑，在阻隔金屬板（the breaker plate）及計量節之間，增加一個篩選細線，稱為鋼絲濾板（screen pack），以確保顏色均勻化。

5.3.8. 雙螺桿押出機 (Twin Screw Extruders)
對於單一螺桿擠出機的混合效率，在筒壁與塑膠材料之間的摩擦力，要大於螺桿表面與塑膠材料之間的摩擦力。如果螺桿表面的摩擦力較高，塑膠將會固定於螺桿表面，並分解，而阻塞混合過程。在單一螺桿中，擠出機的塑膠糊狀物，會形成扁薄片狀。有時，低體密度（low bulk density）的材料，會易於固著於螺桿表面。為了克服這些限制，才研發出雙螺桿押出機。雙螺桿押出機是由兩個螺桿組成，這兩個螺桿並排並於中間交纒（intermesh）。雙螺桿的交纒（intermeshing）會持續地將螺桿螺紋（screw flights）上的塑膠弄下。雙螺桿押出機設計，使得塑膠不可能固著於螺桿表面。滾筒截面（cross section）的形狀像數字８；這兩個螺桿旋轉，促使材料形成數字8 的樣式。雙螺桿交纒所產生的正向（pumping）動作，使塑膠材料能以任何形式化合，這是單段式擠出機，所不可能做到的。

化合過程 (The Compounding Process )
有效的化合塑膠材料，可使其有能力取代高強度產品中的金屬部分。例如，塑膠尼龍（Nylon）通常包含40％的玻璃纖維，使用於自動灑水裝置中，大型閥門的模具。填充玻璃纖維的尼龍費用約為40 美元，相較於黃銅閥門的340 美元。填充玻璃纖維的聚碳酸酯(polycarbonate)及乙縮醛（Acetal），已經有效地被運用於生產凸輪（cams）、槓桿（levers）、和車輪，以取代以金屬做的零件，包括時鐘、廚房電器、汽車配件、自行車、和電子設備。這類塑膠材料，最戲劇性的突破是由石墨、玻璃珠、玻璃纖維和填充碳纖維的聚苯醚（PPO）塑膠。這種化合的塑膠，已經取代鋁壓鑄零件，被使用在複印機，影印機，繪圖儀，攝像機和視頻播放器中。使用這種化合階段的PPO，能生產更高品質的消費產品，提供給更多的人。這種化合等級的PPO 使用於底架（chassis）加工，是一個利用塑膠和添加劑混合優勢的很好例子；一台複印機的塑膠底盤，必須符合多項檢修需求，才是有效的。當紙或塑膠膠片橫過複印機表面時，零件必須保持剛性且表面是平滑的；且必須保持長期的穩定，因為任何尺寸的改變，將影響複印的重複性和準確性。任何介質橫越良好的絕緣體時，在絕緣體表面會產生靜電荷，靜電荷可造成紙張捲曲及使敏感的電子電路板短路。塑膠底架是良好的絕緣體，必須提供一些方法來消除在其表面產生的靜電；元件的表面必須有乾燥滑潤的品質，才能使紙張或塑膠膠帶從表面平順地滑出。這些需求，可由硬性聚苯醚（polyphenylene oxide, PPO）塑膠混合添加劑達成。
特殊化合等級的PPO，可滿足這些必要的需求；聚苯醚(Polyphenylene oxide)是一種類似塑膠材料的剛性金屬。藉由添加10％的玻璃纖維，以確保其立體的穩定性。加入超過10％的碳纖維時，可以減少靜電荷的產生。預將碳變成靜電的有效導體，其必須與零件的表面接觸。在成型時，為了幫助碳纖維轉移到塑膠的表面，加入2％的矽膠（silicone）到塑膠顆粒的表面。靜電的形成，是塑膠零件與紙張或膠帶之間摩擦，產生的結果。為了減少摩擦，鐵氟龍通常以5％的量，添加到塑膠混合物。鐵氟龍是一種乾性潤滑劑。由於PPO 是一種硬性的物質且難以塑造玻璃珠，PPO 通常用作加工潤滑劑。PPO 在自然狀態下的顏色是棕色，加入4 ％的碳纖維後將生成暗黑色塑膠。為了更加了解化合過程，我們將從PPO 的乾燥混合開始，經過擠出（extrusion），造粒（palletizing），和質量保證（quality assurance）等過程去研究。

5.3.9. 乾燥混合 (Dry Mixing)
一條化合生產線，是由將塑膠及其添加劑在生產力５００磅的槳葉攪拌機（paddle mixer）中，乾燥混合，作為開始，其槳葉將會轉動約30 至90 秒或直到混合均勻，如果混合時間過長，將會有玻璃塊（clumps of glass）生成，然而若混合時間太短時，將生產出一個分散不均勻的玻璃纖維。玻璃纖維長1/4 英寸且以束（bundle）的型式產出，這些束（bundle）必須被分解，且較細的玻璃纖維會與塑膠顆粒均勻分散於整個乾燥混煉機（dry mixer）中。
碳纖維，是非常易碎的，通常只將其混合１０到２０秒。如果混合的時間越長，易碎的碳纖維將斷裂成過短且無效用的片段。其他添加劑，如鐵氟龍，內部潤滑劑，預先混合石墨著色劑（炭黑色），然後再加入至槳葉攪拌機（paddle mixer），如果鐵氟龍粉末未完全分解，則可能形成白色塊狀，加工過程如下所示：該攪拌機底部有一個活板門，當其打開時，能將材料引至料斗托盤。然後托盤將材料運輸（藉由重力和機械振動）至擠出機斗裝料盤（the extruder hopper loading tray）。因為斗裝料盤（the hopper loading tray）是水平的，須由振動將其引入料斗，否則，材料不會移動，振動速度的提升會增加材料移動至料斗的速率，料斗類似於一個將乾燥混合原料放進擠出機螺桿的大型漏斗。矽膠（Silicone）是一種加工潤滑劑，添加量相當於混合原料重量的2 ％，矽膠（Silicone）在擠壓加工期間還未被加入，但被應用於擠壓、造粒後的顆粒表面，矽膠（Silicone）會在化合過程中加入以降低混煉機（compounder）的混合效果。添加矽膠（Silicone）的方法，是將顆粒、矽膠（Silicone）放置於一個大型２５０磅紙滾筒上，並將滾筒（drum）翻滾大約30 分鐘。

5.3.10. 擠出機混合物 (The Extruder Compounder)
塑膠原料從乾燥混合器送到擠出機的料斗（hopper），擠出機將之化合加工，再將塑膠材料經過兩級螺桿鑽，經過通風口，再經過斷路器板，最後生成一股多絞股膜(strand die)。乾燥混合的原料藉由一個振動的托盤被裝載到擠出機的料斗。靠著振動速度的增加或減少，操作者得以控制傳送至料斗的原料數量。化合擠出機與前面所討論的兩階段單螺桿擠出機（the two-stage single screw extruder）相同。在平台中間裝有通風口的擠出機，將材料混合和壓縮兩次。圖表4-8 和4-9 說明了兩階段化合擠出機（two stage compounding extruder）。斷路器板（breaker plate），也稱作鋼絲濾板（screen pack），圖表4-14，附加於擠出機的末端。斷路器板是用鋼建造的；過濾則是在鋼板上，鑽幾個孔洞當作篩選裝置。
斷路器板施加壓力於塑膠並控制其流動，此可借助大型擠出機透過濾板上的小過濾孔，限制熔融塑膠的流動。此外，也可調整位於斷路器板和擠出機之間的活門（valve）；藉由控制活門的開關，能使熔融液體上的背壓增加。此背壓將塑膠原料保留在擠出機內，使混合時間變長。借助控制活門與斷路器板（breaker plate），控制塑膠流出擠出機。模頭(die)被附在斷路器板的前面，可產出10股3/16 英寸的直徑的塑膠絞股。
為了達成這種PPO 特殊等級的均勻性，有幾個問題必須加以克服；玻璃在落入螺桿前，於料斗的通道處，易於形成塊狀。團塊狀（Clumps）玻璃，無法與塑膠完整的混合，且可能導致塊狀玻璃被埋藏在塑膠絞股裡。在化合加工期間，塊狀玻璃、碳、和分解的塑膠，會在螺桿螺紋和通風區之間生成。這些團塊沉澱於熔融的塑膠絞股中，並形成顆粒；如果未被發現，最終可能成為塑膠零件的一部分。團塊（clumps）可能擋住部分絞股膜頭（strand die）減小成品顆粒的直徑，而限制輸出的量。
塊狀玻璃會因聚集而阻塞斷路器板和過濾孔。螺桿的密集剪切(shear)動作，也會將各別的纖維破壞成較短的長度；碳纖維也因此斷裂。不銹鋼和Kevlar纖維（Kevlar fibers）有交疊的傾向；在膜頭（die head）端的壓力，會影響螺桿螺紋間的混合強度，大約維持在每平方英寸１５００至２０００英磅之間；料斗打開、通風、膜頭上的壓力、與膜頭開啟，必須持續地加以監測，以確保化合塑膠的品質和一致性。

5.3.11. 後半段設備 (Downstream Equipment)
當塑膠絞股(strands)離開擠出模具時，塑膠絞股被送入一個輸送系統；此輸送系統，被稱為後半段設備(Downstream Equipment)。後半段設備必須執行許多工作；後半段設備需要保持塑膠絞股在擠壓中的狀態，直到製成小顆粒狀和袋狀。它必須先冷卻，切成顆粒狀，依大小顆粒分開，並裝入到袋，桶，或盒裡。此加工程序，完成許多工作，類似於一條輸送系統一般。塑膠材料和添加劑在擠出機被混合後，以熔融狀態經模頭(die head)送出；當融化的塑膠絞股從模具滴下時，其被送到在後階段，大約24 英尺的造粒機去。輸送裝置(The conveyer)是一個連續不斷運作的傳送帶，取得擠壓的材料，再將其運輸到冷水噴霧器中；然後，顆粒須經風扇乾燥。輸送裝置的速度是可調整的，當塑膠絞股離開模頭(die head) 時，其速度可調配成擠壓塑膠絞股的速度。如果輸送裝置運作太快，會使塑膠絞股(strands)變薄且有可能斷裂；如果輸送裝置運作太慢，塑膠絞股會在模頭(die head)上，發展成團狀(globs)。最困難的部分，在監測化合過程中，運送速度和擠壓成型速度的同步化。擠出機的擠出量激增，是導因於無效的熔體流且在洩壓區(vent area)聚集，將導致塑膠絞股(strands)的伸長，變薄，斷裂，聚成一團，而變密。如果塑膠絞股(strands)在冷卻之前，彼此觸碰，他們會熔合成一兩倍大的塑膠絞股。任何這些問題，可以製造出不規則形狀和大小的塑膠顆粒。這直接影響到最終化合材料的一致性(consistency)；這是一個特別難以處理的努力點，因為大顆粒需要長時間去融化，而在相同條件下，小顆粒會分解。

5.3.12. 造粒機 (Pelletizer)
在塑膠絞股冷卻之後，將其加到造粒機(Pelletizer)裡，然後，將其切成1/4英寸長。造粒機(Pelletizer)，圖表4-15 有說明，將冷卻硬化過後的塑膠絞股(strands) ，拉進刀盤(cutter head)，再將其切成一致的長度。
然後將顆粒摔落到三個振動篩盤的第一個之上，稱為分級器(classifiers)。
第一個盤子上有很大的洞，它讓可接受大小的顆粒，落下到第二盤。所有過大的顆粒或損壞的塑膠絞股(strands) ，仍然被困在第一盤。當獲得可接受的顆粒後，第二盤再篩選更精細的顆粒（粒子小於1/4 英寸），再將之落下至底部托盤。被隔離的過大顆粒，包括第一盤和第二盤，將送回給擠出機的料斗；在料斗中，隔離材料，被添加在小於4％的總數，進行第二次化合。但是，在500 磅或更少的運作時，隔離材料會被拋棄不用。一個一直存在的化合問題是，一些較長的顆粒，會穿透分級器的洞，而進入最後產品中。不幸地，沒有有效的品質控制程序，這些過大的顆粒，會與可接受的材料一起運送出去。
Classifier
http://www.globalspec.com/FeaturedProducts/Detail/Classifier_Plastic_Pellet_200_Series/52795/0?deframe=1

5.3.13. 品質控制 (Quality Control)
樣品是由每一製程中粗略地取出。一個25 磅的樣品，射出到主要的模具中，生產具有拉伸，衝擊，顏色和流動特性的試樣；大約1 磅的顆粒被保留，測試樣本的1/3 用於測量顆粒的物理和化學性質，水分含量，及色彩保持。其餘2/3 的樣本和24 磅的塑膠顆粒，加入測試的結果，保留在兩個樣品袋。一個袋子將保留在混合機(compounder)的記錄之中，另一個則是運送給客戶的，塑膠顆粒的水分含量是決定在該過程的結束，以確保品質的控制。該混合物(compounder)依賴於擠出機通風(vent) 的效率和輸送裝置乾燥風扇的效率，將水分從顆粒的內部和外部排除。化合後，大多數材料未完全風乾。聚碳酸酯(Polycarbonate)是唯一的材料，需要進一步的風乾。