Charakterystyka wytłaczarek dwuślimakowych współbieżnych i podstawowe zasady kombinacji ślimaków

Istnieje wiele rodzajów wytłaczarek dwuślimakowych, wśród których zazębiona współbieżna wytłaczarka dwuślimakowa jest urządzeniem produkcyjnym i przetwórczym szeroko stosowanym w przemyśle tworzyw sztucznych. Ten typ wytłaczarki składa się z dwóch zazębiających się śrub „klocków konstrukcyjnych”, cylindra, jednostki napędowej, urządzenia do kontroli temperatury itp. Korpus może mieć wiele portów zasilających oraz portów usuwania gazów próżniowych/niepróżniowych.

Zazębiona współbieżna wytłaczarka dwuślimakowa ma głównie następujące cechy.
(1) Dwie śruby obracają się równolegle i w tym samym kierunku, tworząc równomierny efekt ścinania pomiędzy częściami stykowymi a lufą, a siłę tego efektu ścinania można regulować za pomocą kombinacji śrub, konstrukcji odstępów i innych środków.

(2) Geometryczny kształt i współobrót bloku ślimaka umożliwiają ślimakowi dobre rozprowadzanie materiału i możliwości mieszania, dzięki czemu nadaje się do operacji mieszania. Po wejściu materiału do cylindra i zmiękczeniu, ponieważ bliźniacze śruby mają przeciwne kierunki w punkcie zazębienia, jedna śruba wciągnie materiał do szczeliny zazębienia, a druga śruba wypchnie go ze szczeliny, dzięki czemu materiał będzie wypchnięty tutaj jedną śrubą. Jest on przenoszony na inną śrubę i porusza się ruchem „∞”. Ruch ten ma dużą prędkość względną w punkcie zazębienia, co bardzo sprzyja mieszaniu i homogenizacji materiału. Co więcej, szczelina w obszarze zazębiania jest bardzo mała, a gwinty i rowki w punkcie ugniatania są przeciwnie, prędkość ma duży efekt ścinający, osiągając w ten sposób równomierną plastyfikację.

(3) Śruba i lufa są połączone. Istnieje wiele rodzajów elementów gwintowanych, w tym elementy transportowe, elementy ugniatające, elementy ścinające, elementy z gwintem wstecznym i elementy z gwintem wzmacniającym itp., z których każdy pełni inną rolę. W zależności od potrzeb obróbki materiału różne elementy łączy się w elementy konstrukcyjne. Łącznie i dzięki zoptymalizowanej konstrukcji można go dostosować do przetwarzania różnych materiałów procesowych.

(4) Współbieżna wytłaczarka dwuślimakowa ma zdolność reakcji i jest reaktorem dynamicznym. Po stopieniu materiału w cylindrze może nastąpić szereg reakcji chemicznych, takich jak polimeryzacja, szczepienie itp. Reaktywne wytłaczanie stosowane jest głównie do: polimeryzacji monomerów lub oligomerów (polimeryzacja wolnorodnikowa, polimeryzacja addycyjna, polimeryzacja kondensacyjna i kopolimeryzacja ); kontrolowane sieciowanie i degradacja poliolefin; modyfikacja szczepiona polimerów (funkcjonalizacja lub polaryzacja polimerów w celu osiągnięcia celu modyfikacji materiału i przygotowania kompatybilizatorów); wymuszona modyfikacja mieszania wielu materiałów. Obejmuje również fizyczną modyfikację materiałów, taką jak wypełnianie, mieszanie, hartowanie i wzmacnianie.

Podstawowe zasady łączenia śrub

W przypadku wytłaczarki dwuślimakowej ślimak dzieli się głównie na sekcję zasilającą, sekcję topienia, sekcję mieszania, sekcję wylotową i sekcję homogenizacyjną. Elementy gwintowane obejmują głównie przenoszenie, topienie, ścinanie, mieszanie materiałów, kontrolę czasu przebywania i inne funkcje. Gwintowane elementy wytłaczarki dwuślimakowej są łączone w sposób „elementowy”. W praktyce można je dostosować do różnych potrzeb produkcyjnych. Dlatego kombinacja ślimaków jest kluczem do dostosowania procesu wytłaczania dwuślimakowego.

Do mieszania używana jest głównie zazębiona współbieżna wytłaczarka dwuślimakowa. Kombinacja ślimaków powinna uwzględniać wydajność i kształt materiałów głównych i pomocniczych, kolejność i położenie podawania, położenie otworu wylotowego, ustawienie temperatury cylindra itp. Jednocześnie obiekty mieszania są bardzo złożone i dla każdego konkretnego procesu mieszania wymagana jest rozsądna kombinacja ślimaków. Mimo to kombinacja ślimaków zazębionych współbieżnych wytłaczarek dwuślimakowych nadal ma swoje podstawowe zasady, których należy przestrzegać.

Poniżej przedstawiono kilka podstawowych zasad łączenia śrub.

(1) Na porcie zasilającym należy zastosować duży gwint prowadzący, aby zapewnić płynne rozładowanie.

(2) W sekcji topienia należy zastosować gwinty o małym ołowiu, aby wytworzyć ciśnienie w celu ściśnięcia i stopienia materiału. Bloki do ugniatania o kącie przesuniętym 90° można ustawić w celu zrównoważenia nacisku lub można zastosować bloki do ugniatania o kącie przesuniętym 30°. Blok ugniatający wykonuje wstępne rozprowadzanie i mieszanie materiałów. Blok ugniatający należy zamontować od środka sekcji topiącej. Należy pamiętać, że blok ugniatający powinien być rozmieszczony w odstępach.

(3) Głównym celem sekcji mieszania jest ścinanie, rafinacja i dyspergowanie cząstek materiału. Osadzenie elementów gwintowanych w tym dziale jest bardzo złożone i wymaga od projektantów bogatego doświadczenia praktycznego. W tej sekcji stosuje się głównie bloki ugniatające o nachylonych kątach 45° i 60° w celu zwiększenia ścinania, uzupełnione specjalnymi elementami, takimi jak elementy zębate lub elementy w kształcie litery „S”. Należy jednak uważać, aby nie ustawić zbyt wielu elementów ugniatających i ścinających, ani nie ustawiać ich zbyt blisko siebie, aby uniknąć nadmiernego ścinania. Dodatkowo, w celu zwiększenia wydajności przenoszenia materiału w tej sekcji, gwintowane elementy przenoszące powinny być rozmieszczone w odstępach, to znaczy blok ugniatający i gwintowane elementy przenoszące są przesunięte względem siebie.

(4) Element z gwintem odwróconym lub blok ugniatający powinien być zainstalowany przed otworem wylotowym lub przyłączem podciśnieniowym, element gwintowany z dużym skokiem powinien być zainstalowany na otworze wylotowym lub porcie podciśnieniowym, a element gwintowany z małym skokiem powinien należy zainstalować za otworem wylotowym lub otworem podciśnieniowym. Przetwarzaj komponenty gwintowane.

(5) W sekcji homogenizacji skok gwintu powinien być stopniowo zmniejszany, aby uzyskać ciśnienie i zmniejszyć długość sekcji przeciwciśnienia. Jednocześnie należy zwrócić uwagę na zastosowanie gwintów jednozwojowych i gwintów o szerokim żebrze, aby poprawić wydajność odprowadzania i uniknąć wycieków materiału.