فرآیند اکستروژن پلیمر و دوقلو - اکسترودرهای پیچ

فرآیند اکستروژن پلیمر یکی از اساسی ترین عملیات در ساخت پلاستیک های مدرن را نشان می دهد و به عنوان ستون فقرات برای تولید طیف گسترده ای از محصولات پلاستیکی که زندگی روزمره ما را شکل می دهد ، خدمت می کند. در میان فن آوری های مختلف اکستروژن موجود ، اکسترودرهای پیچ Twin- به عنوان ماشین های مخصوصاً همه کاره و کارآمد ظاهر شده اند و قابلیت اختلاط برتر و کنترل دقیق بر شرایط پردازش مواد را ارائه می دهند.

این تجزیه و تحلیل جامع به بررسی اصول کار ، مکانیسم ها و پیشرفت های تکنولوژیکی در سیستم های اکستروژن پیچ Twin - ، با تأکید ویژه بر روی هر دو CO- چرخش و پیشخوان {{2} تنظیمات چرخان.

 

بر خلاف اکسترودرهای پیچ - ، دستگاه های پیچ Twin- به طور معمول از سیستم های تغذیه ای اندازه گیری شده استفاده می کنند و از طرح های پیشرفته تهویه استفاده می کنند تا در طول پردازش از بین بروند. مراحل اساسی شامل انتقال جامد ، ذوب و مخلوط کردن ، اندازه گیری و تولید فشار است که هر یک نقش اساسی در تعیین کیفیت و قوام محصول اکسترود دارند.

 

شمارنده - دوقلو دوار -} مکانیسم های پیچ

توسعه فشار و خصوصیات جریان

مکانیسم تولید فشار در پیشخوان - دوقلو چرخشی- اکسترودرهای پیچ ویژگی های منحصر به فردی را نشان می دهند که بر روند کلی اکستروژن پلیمری تأثیر می گذارد. ساخت فشار-} up به طور معمول در نزدیکی انتهای مرده اتفاق می افتد که مواد به طور کامل کانال های پیچ را پر می کنند. با توجه به مکانیسم انتقال جابجایی مثبت ، فرآیند اکستروژن ویژگی های پالس فشار را نشان می دهد ، که می توان با استفاده از طرح های نخ پرواز چند {5} کاهش یافت.

در شرایط پردازش عادی ، تعداد کانال های پر شده مطابق با مقاومت در برابر مرگ- مقاومت بالاتر در برابر مرگ در طول های طولانی تر با شیب فشار محوری بدون تغییر است.

 

هنگام بررسی رابطه بین سرعت تغذیه و سرعت پیچ در فرآیند اکستروژن پلیمر ، پدیده های جالب ظهور می کنند. حفظ سرعت خوراک ثابت در حالی که افزایش سرعت پیچ منجر به کاهش طول پر شده و افزایش شیب فشار محوری می شود ، اگرچه فشار قالب ثابت است. این رفتار بر اهمیت تعادل پارامترهای عملیاتی برای دستیابی به شرایط پردازش بهینه تأکید می کند.

 

مکانیسم های ذوب در پیشخوان -} سیستم های چرخشی

فرآیند ذوب در پیشخوان - دوقلو چرخشی - اکسترودرهای پیچ نشان دهنده عزیمت قابل توجهی از سیستم های پیچ تک {{2} است. فضای کانال پیچ را می توان به مناطق متمایز بالا و پایین نسبت به هواپیما حاوی محورهای پیچ تقسیم کرد. مشاهدات تجربی نشان می دهد که با افزایش سرعت پیچ ، منطقه ذوب به پایین دست مهاجرت می کند ، با تفاوت های متمایز در رفتار ذوب بین عناصر نخ معمولی و ترکیبات بلوک خمیر.

راندمان ذوب "Sea-} جزیره" از مدل تختخواب جامد در اکسترودرهای پیچ - پیشی می گیرد و به عملکرد برتر سیستم های پیچ Twin {2} در فرآیند اکستروژن پلیمری کمک می کند.

CO - دوقلو دوار-} اصول عملیاتی پیچ

Co - چرخش دوقلو-} اکسترودرهای پیچ شباهت ها را با سیستم های پیچ تک {{2} از دیدگاه ماکروسکوپی به اشتراک می گذارند اما متغیرهای عملیاتی بیشتری را ارائه می دهند. سرعت خوراک به یک متغیر مستقل تبدیل می شود ، در حالی که پیچیدگی پیکربندی پیچ از طریق ترکیبات عنصر متغیر متغیر به طرز چشمگیری افزایش می یابد. وجود مناطق متمایز و ترخیص کالا از گمرک الگوهای پیچیده جریان مواد را ایجاد می کند و در نتیجه فرآیندهای اکستروژن مشخص برای تنظیمات پیچ مختلف ایجاد می شود.

مطالعات انتقال جامد پیشرفته

تنظیمات منطقه ذوب و مصرف انرژی

فرآیند ذوب نشانگر مهمترین و انرژی -}} فشرده در CO - دوقلو دوقلوی - اکستروژن پیچ است. با توجه به تنوع گسترده در تنظیمات پیچ ، تجزیه و تحلیل کمی چالش های قابل توجهی را نشان می دهد. تحقیقات انجام شده در دهه 1990 توسط تاد ، کاری ، سفید و پتنته کمک های اساسی در درک این پدیده های پیچیده انجام داد.

 

ذوب زیر - مناطق

 

با تکیه بر تحقیقات قبلی ، تیم پروفسور Geng یک مفهوم منطقه ذوب جدید - Zone را پیشنهاد کرد ، و تشخیص داد که مناطق مختلف ذوب- از طریق مکانیسم های متمایز انرژی می گیرند- برخی در درجه اول از طریق انتقال حرارت همرفت ، برخی دیگر از طریق تولید گرمای اصطکاک.

 

برای ذوب شدن ترکیبی بلوک خمیر معکوس ، بخش ذوب شامل عناصر نخ رو به جلو و بلوک های خمیر معکوس پایین دست است. مواد طی چندین مرحله مجزا انجام می شوند:

 

1. انتقال رایگان و پیش گرم شدن ذرات پلیمری
2. تشکیل شاخه های جامد کاملاً یا جزئی پر شده
3. اصطکاک ذرات و پلاستیک با فرآیندهای ذوب "دریا - جزیره" متراکم
4. پراکنده دریای فاز جامد - ذوب جزیره
5. اتمام ذوب

مکانیسم های انتقال ذوب و مدل سازی عددی

درک فعلی مکانیسم های انتقال ذوب در CO - دوقلو دوقلو - اکسترودرهای پیچ از طریق عنصر محدود و تکنیک های شبیه سازی عددی حجم محدود به طور قابل توجهی افزایش یافته است. برای خود بسته اما به صورت طولی باز-} Wiping Co - دوقلو دوقلو - اکسترودرهای پیچ ، ظرفیت انتقال جابجایی مثبت با درجه باز شدن طولی-}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} کوچکتر عملکرد جابجایی مثبت مثبت را دارد.

استراتژی های بهینه سازی و کنترل فرآیند

بهینه سازی فرآیند اکستروژن پلیمر در سیستم های پیچ Twin- نیاز به بررسی دقیق متغیرهای وابسته به هم دارد. سرعت پیچ ، سرعت خوراک ، مشخصات دمای بشکه و پیکربندی پیچ همه به طور قابل توجهی بر کیفیت محصول و راندمان فرآیند تأثیر می گذارد.

مقیاس - ملاحظات و اجرای صنعتی

مقیاس موفق-} Up از فرآیند اکستروژن پلیمری از آزمایشگاه تا مقیاس تولید نیاز به درک کامل از مقیاس بندی روابط و تأثیرات آنها بر عملکرد فرآیند دارد. شباهت هندسی ، ضمن حفظ زمان اقامت مشابه و ورودی های انرژی خاص ، پایه و اساس بیشتر استراتژی های مقیاس- را تشکیل می دهد.