Теория и практика экструзии полимеров

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

Основополагающей в экспериментальном изучении механизма и пиления в канале шнека является работа 1231. Многочисленные

1.1 (ьнейшие исследования (24—26| лишь детализировали ее глав­ные положения. В. Меддоком |23] было установлено два возмож­ных, принципиально различных режима пластикации: пленочный и блочный (рис. 2.25).

Пленочный режим исследован гораздо более подробно и широко «к-ношен во многих известных книгах |4—6), касающихся вопросов и хнологии экструзии. Существо пленочного режима заключается в следующем (рис. 2.25, а). Твердый уплотненный полимер (об­меть 4) по мере продвижения вдоль канала контактирует с горя­чен стенкой цилиндра 5 (стадия А), имеющей компоненту скорое - in поперек винтового канала шнека Vcxy плавится в месте контакта (область I) и, прилипая к стенке цилиндра 5, уносится ею к толка-

стенке 6 нарезки шнека, где и скапливается (область 2), об-

разуя «жидкое ядро-» и начиная циркулировать (стадия В). Твер­дый полимер в области J, контактируя с жидким ядром, также н мнится. Ширина жидкого ядра растет в направлении к выходу из | л нала шнека до тех пор, пока весь твердый полимер не распла­вится. На завершающих стадиях пленочный режим может нару­шаться вследствие того, что уже достаточно прогретый твердый полимер начинает разрушаться на довольно крупные агрегаты (куски) и поглощаться жидким ядром, вовлекаясь в циркуляцию.

Скорость плавления этих агрегатов при этом становится малой, и они, практически не подвергаясь деформированию (смешению), часто достигают выхода из канала шнека. Это одна из причин пло­хою качества смешения в пленочном режиме. Пленочный режим н пиления характерен для порошков и гранул термопластов с низ - • oii и средней вязкостью расплава, смачивающего металлическую нонерхность цил 111шра.

Блочный режим плавления схематически показан на рис. 2.25, б. I иердый полимер (область I), контактируя со стенкой цилиндра, i>.i 1мягчается, но не прилипает, а скользит по стенке цилиндра и но ному практически не деформируется.

а 5 V 2 Рис. 2.25. Механизм плавления по­

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

41 J 6

лимерии в одношнековом экструдере

Л

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

В

А

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

Подобное же явление наблюдается и у стенок шнека, однако размягчение идет с меньшей скоростью, так как относительная скорость скольжения и, следовательно, тепловыделение на повер­хности шнека меньше. Толщина области размягчения и уплотне­ния II и следующей за ней области перехода в вязкотекучее состо­яние III по мере транспортировки растет (стадии от В до /■). Поли­мер в зазоре между гребнем 7 шнека и цилиндром 5 испытывает воздействие гораздо больших напряжений, и поэтому при плавле­нии подвергается деформации сдвига (смешению), вытекая из за­зора и скапливаясь у пассивной (в отличие от пленочного режи­ма) стенки канала. Здесь образуется область IV минимально сме­шанного расплава, доля которой в сечении к моменту полного проплавления всего полимера мала. Скорость нагрева в блочном режиме гораздо ниже, чем в пленочном, так как практически отсутствуют конвективный теплообмен и диссипативные тепло­выделения. В связи с этим длина зоны плавления больше, и по-
ному более затруднен отвод к загрузочной воронке воздуха из юны И уплотняющегося полимера. Причина неудовлетворитель­ною смешения в этой зоне при блочном механизме плавления очевидна. Данный режим плавления имеет место при переработке но мистифицированного поливинилхлорида как в виде порошка, i;ik и в виде гранул. Детализация картины этого режима принадле­жи г авторам работы (25|.

В соответствии с различием причин плохого качества смеше­ния полимера с его расплавом в этих режимах меры по его улуч­шению также различны.

Для блочного режима усилия направлены на развитие дефор­мирования расплава. С этой целью применяют шнеки с эксцент­ричным сердечником или синусоидально изменяющимся его диа-

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

б

в

а

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

е

г

д

С

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

х1

J

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

Рис. 2.26. Конструкции смесительных элементов

МЕХАНИЗМ ПЛАВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРА В ОД HOI IIIIEM ЖОМ ЭКСТРУДЕРЕ

и

метром (цикличное изменение глубины канала), шнеки с преры­вистой нарезкой (рис. 2.26, а) или с участками обратной нарезки, торпеды с винтовыми каналами |25j и штыри (рис. 2.26, б, в). Эф­фективность этих элементов далеко не эквивалентна.

Для пленочного режима плавления полимера существует кон­цепция сохранения пленочного режима до конца плавления или принудительного отбора образовавшеюся расплава с фильтрацией нерасплавленных частиц. Этой концепции отвечают шнек с двумя нарезками винтового канала различного шага и различной высоты гребня (рис. 2.26, г) и устройства самой различной конструкции, фильтрующие расплав через малый зазор (рис. 2.26, д, е, ж, з). Од­нако исследования, проведенные автором работы |13|, показали, что для интенсификации процесса плавления пленочный ре­жим надо разрушать принудительно, причем еще задолго до его естественного вырождения. При этом считают, что погло­щение расплавом агломератов твердого полимера не замедля­ет, а ускоряет процесс их плавления и смешения. Для реализа­ции этого принципа предлагают конструкцию шнека, пока­занную на рис. 2.26. и 130. 31|.

Теория и практика экструзии полимеров

Постачальник ПВХ, ПУ, промислових та гідравлічних рукавів

Компанія «Укр-Флекс» є провідним постачальником промислових рукавів та шлангів на українському ринку. Завдяки високій якості продукції, широкому асортименту та надійному обслуговуванню, ми забезпечуємо потреби різних галузей промисловості і гарантуємо задоволення …

Причины перейти на инженерные пластики

За последние десятилетия появилось множество полимерных материалов. Физические, механические свойства ряда из них настолько хороши, что они активно используются как альтернатива металлу. Особым спросом пользуются так называемые инженерные пластики. Полипропилен, …

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ РУКАВНЫХ ПЛЕНОК

Системы охлаждения экструзионных агрегатов для производ­ства рукавных пленок должны обеспечивать: — заданную интенсивность охлаждения с целыо получения ка­чественного изделия при заданной производительности экструдера; — заданную структуру пленки; — равномерность охлаждения …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.