Шест основни принципа на екструдиране на пластмаса

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.е апроизводител на механично оборудванес почти 30 години опит воборудване за екструдиране на пластмасови тръби, нова защита на околната среда и оборудване с нови материали. От създаването си Fangli е разработен въз основа на изискванията на потребителите. Чрез непрекъснато усъвършенстване, независима научноизследователска и развойна дейност на основната технология и храносмилане и усвояване на напреднали технологии и други средства, ние разработихмеЛиния за екструдиране на PVC тръби, Линия за екструдиране на PP-R тръби, Линия за екструдиране на водоснабдяване от PE / газови тръби, който беше препоръчан от китайското министерство на строителството за замяна на вносни продукти. Спечелихме титлата „Първокласна марка в провинция Zhejiang“.

Когато стопилката навлезе в преходната секция и матрицата, нагряването на срязване намалява значително, тъй като стопилката е започнала да преминава от спираловиден поток с променлива скорост към линеен поток с еднаква скорост, когато достигне преходната секция. Когато стопилката достигне формата по протежение на пътя на потока, определен от преходната секция, тя също изразходва малко топлина. За да се гарантира, че стопилката се движи равномерно по протежение на жлеба тип лястовича опашка на формата, е необходимо да се добави подходяща топлина. Следователно температурата на матрицата е зададена малко по-висока, така че се нарича "Зона за поддържане на температурата".

След като пластмасата се подаде векструдерцевта от бункера, тя се принуждава към главата на матрицата от винтовите ленти с въртенето на винта. Поради съпротивлението на филтърния екран, разделителната плоча и матрицата приглавата на матрицата, и постепенното намаляване на обема (дълбочината на канала) между полетите на винта, напредващият материал е под голям натиск и в същото време се нагрява от източника на топлина на цевта; Освен това, когато пластмасата е подложена на компресия, срязване, разбъркване и други сили в движение, триенето между пластмасата и цевта, винта и триенето между пластмасовите молекули ще генерират много топлина. В резултат на това температурата на пластмасата в цевта продължава да се повишава и нейното физическо състояние постепенно се променя от стъкловидно състояние към състояние с висока еластичност и накрая става състояние на вискозен поток, достигайки пълна пластификация. Тъй като винтът се върти стабилно, пластифицираният материал се екструдира от устата на матрицата на главата на матрицата при постоянно налягане и скорост и се превръща в пластмасов продукт с определена форма. След охлаждане и оформяне, екструзионното формоване е завършено. Основният компонент за реализиране на горния процес е винтът, а процесът на екструдиране по протежение на винта може да бъде разделен на следните функционални зони:

Първо: Хранене

След като захранващата пластмаса бъде добавена в бункера, тя навлиза в шнековия канал (пространството между полетите), разчитайки на собственото си тегло или под действието на принудителното захранващо устройство, и се екструдира напред, пренесена напред от въртящите се шнекови полета. Въпреки това, ако коефициентът на триене между материала и металния бункер е твърде голям, или коефициентът на вътрешно триене между материалите е твърде голям, или ъгълът на конуса на бункера е твърде малък, явлението мост и куха тръба постепенно ще се образуват в бункера, материалът няма да влезе гладко в жлеба на винта и екструзията ще бъде принудена да спре или изключително нестабилна. Следователно, ако производителността на екструзията е необичайно намалена или не се разтоварва, е необходимо да се провери ситуацията на захранване или дори да се промени дизайнът на бункера.

Второ: Предаване

На теория, след като пластмасата влезе в жлеба на винта, всеки път, когато винтът се завърти, цялата пластмаса ще бъде транспортирана напред за един проводник. Понастоящем ние наричаме ефективността на транспортиране 1. Въпреки това, за всеки винт, обемът на транспортиране напред всъщност зависи от коефициента на триене fb на пластмасата към варела и фактора на триене fs на пластмасата към винта. Колкото по-голям е fb или по-малък fs, толкова по-твърда пластмаса ще бъде пренесена напред. Голям брой експерименти показват, че коефициентът на триене между смола и метал зависи главно от температурата на системата, грапавостта на повърхността на метала или структурата и формата на системата, както и от налягането на системата и скоростта на движение на материала.

Трето: компресия

В процеса на екструдиране е абсолютно необходимо пластмасите да бъдат компресирани. На първо място, пластмасата е лош проводник на топлина. Ако има празнини между частиците, техният топлопренос ще бъде пряко засегнат, като по този начин ще се отрази на скоростта на топене; Второ, газът между частиците ще бъде изхвърлен от бункера само когато налягането постепенно се увеличава по дължината на винта, в противен случай продуктите ще станат дефектни или отпадъчни продукти поради мехурчетата, генерирани вътре; И накрая, високото системно налягане също гарантира, че продуктите са относително плътни.

Има три причини, поради които натрупването на налягане по дължината на винта е:

1. Намаляващата дълбочина на канала (от бункера до върха) в структурата и материалът постепенно се компресира;

2. Резистентни елементи като разделителна плоча, филтърен екран и глава са монтирани пред главата на винта;

3. Това е налягането, създадено по цялата дължина на винта, причинено от триенето между материали и метал. Колкото по-малка е площта на сечението на главата, толкова по-голяма ще бъде пиковата стойност на налягането и най-високата точка на налягане ще се премести към главата. Най-общо казано, пиковата стойност на налягането е в предната част на дозиращата секция или в задната част на компресионната секция.

Четвърто: Топене

Когато налягането се повиши, движещата се твърда пластмаса постоянно контактува и се трие с нагрятата стена на цевта. Температурата на пластмасовия материал в близост до стената на цевта непрекъснато се увеличава. След достигане на точката на топене върху вътрешната стена на цевта се образува тънък филм от стопилка. След това източникът на топлина при топенето на твърда пластмаса идва от два аспекта: единият е топлопроводимостта на външния нагревател на цевта, другият е топлината на срязване (поради вискозно разсейване), генерирана поради различната скорост на движение на всеки слой от стопилката във филма на стопилката, а именно вискозното разсейване на топлината в реологията.

С напредването на топенето, когато дебелината на филма на стопилката е по-голяма от празнината между винта и цевта, движещият се винт ще изстърже филма на стопилката и ще образува резервоар от стопилка преди движението на винта. В процеса на топене резервоарът от стопилка става все по-широк и по-широк, а ширината на оставащото твърдо вещество става все по-тясна и по-тясна, докато накрая изчезне напълно. Това е епохалната известна теория за топенето на Тадмор, публикувана от Тадмор през 1967 г.

Пето: Смесване

В процеса на смесена екструзия твърдите материали обикновено се уплътняват в плътни твърди тапи под високо налягане. Тъй като няма относително движение между частиците в твърдите тапи, смесването може да се извърши само между слоевете стопилка с относително движение.

Най-общо казано, следните явления на смесване възникват в стопилката, особено в секцията за транспортиране на стопилката: Първо, всеки компонент в материалната система е равномерно диспергиран и разпределен, което се отнася до смола и различни добавки. Второто е термичната хомогенизация. Това е така, защото в процеса на екструдиране материалът, който се топи първо, има най-висока температура, а материалът, който се топи по-късно, има най-ниска температура. Температурата на интерфейса между твърдото вещество и стопилката е просто точката на топене на пластмасата. Ако разтопеният материал бъде екструдиран от матрицата преждевременно, това неизбежно ще причини неравномерно екструдиране навсякъде, което може да причини разлика в цвета и деформация или дори да причини напукване на продукта. В допълнение, като се има предвид, че самата пластмаса има определено разпределение на молекулното тегло (MWD), смесването може да направи частта с по-високо относително молекулно тегло равномерно диспергирана в стопилката. В същото време, под действието на силата на срязване, частта с по-високо относително молекулно тегло може да бъде намалена поради разкъсване на веригата, което намалява възможността за неразтопени частици (гелове) и нехомогенности в продуктите. Очевидно, за да се осигури равномерно смесване на продуктите, е необходимо да се гарантира, че секцията за транспортиране на стопилката (последната секция) на шнека има достатъчна дължина. Следователно секцията за транспортиране на стопилката на шнека се нарича още хомогенизираща секция. В същото време, когато се изчислява производителността на екструдера, обемът на жлеба на шнека в последната секция с постоянна дълбочина на шнека се взема като основа за изчисление, а секцията за транспортиране на стопилка на шнека също се нарича дозираща секция.

Шесто: Проветряване

По време на процеса на екструдиране има три вида газове, които трябва да бъдат отделени. Единият е въздухът, смесен между полимерните пелети или прах. Докато скоростта на шнека не е твърде висока, най-общо казано, тази част от газа може да бъде изхвърлена от бункера при постепенно нарастващо налягане. Но когато скоростта на въртене е твърде висока, материалът се движи напред твърде бързо и газът може да не се изпусне напълно навреме, като по този начин се образуват мехурчета в продукта. Вторият газ е водата, абсорбирана от материала от въздуха, която се превръща в пара при нагряване. За тези пластмаси с малко абсорбиране на влага, като PVC, PS, PE, PP и т.н., обикновено няма проблем. Тези малки количества водна пара могат също да бъдат изхвърлени от бункера едновременно; Въпреки това, за някои инженерни пластмаси като PA, PSU, ABS, PC и т.н., поради тяхната голяма абсорбция на влага и твърде много водна пара, е твърде късно да се изхвърлят от бункера, което образува мехурчета в продуктите. Третото са някои материали вътре в пластмасовите частици, като летливи вещества с ниско молекулно тегло (LMWV), пластификатори с ниска точка на топене и т.н., които постепенно се изпаряват под топлината, генерирана по време на процеса на екструзия. Само когато пластмасата се разтопи, само чрез преодоляване на повърхностното напрежение на стопилката тези газове могат да излязат, но в този момент те са далеч от бункера, така че не могат да бъдат изхвърлени през бункера. В този случай вентилиранекструдертрябва да се използва.

Следователно всеки винт трябва да изпълнява горните шест основни функции на подаване, транспортиране, компресиране, топене, смесване и изпускане. Очевидно захранването и транспортирането влияят върху производителността на екструдера, докато компресията, топенето, смесването и изпускането пряко влияят върху качеството на екструдираните продукти. Така нареченото качество тук се отнася не само до това дали топенето е пълно, но и до това дали продуктите са компресирани компактно, дали смесването е равномерно и дали няма мехурчета в продуктите. Това е качеството на пластмаса.

Ако имате нужда от повече информация,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.приветства ви да се свържете за подробно запитване, ние ще ви предоставим професионални технически насоки или предложения за закупуване на оборудване.