Ako prispieva konštrukcia paralelného dvojzávitovkového valca k lepšiemu miešaniu a homogenizácii materiálov počas procesu extrúzie?

Konštrukcia paralelného dvojzávitovkového valca hrá kľúčovú úlohu pri zlepšovaní miešania a homogenizácie počas procesu extrúzie prostredníctvom niekoľkých kľúčových mechanizmov:

Do seba zapadajúce skrutky: Konštrukcia paralelných dvojskrutkových valcov maximalizuje medzifázový kontakt medzi materiálom a skrutkami. Skrutky sú skonštruované s presnými toleranciami, aby sa zabezpečila tesná blízkosť, čím sa vytvorí labyrintový priechod pre tok materiálu. Toto zložité usporiadanie vedie k rozsiahlemu rozpadu materiálu a zmiešaniu. Ako materiál postupuje cez valec, prechádza opakovanými cyklami stláčania, predlžovania a strihu, čo vedie k dôkladnému rozptýleniu prísad, rozpadu aglomerátov a zmiešaniu komponentov. Do seba zapadajúce skrutky účinne pôsobia ako dynamické miešačky, ktoré kontinuálne prerozdeľujú materiál pozdĺž dĺžky valca, aby sa dosiahla optimálna homogenita.

Hĺbka kanála a konfigurácia: Geometria kanálov skrutiek je starostlivo prispôsobená špecifickým reologickým vlastnostiam spracovávaných materiálov. Hĺbka, šírka a rozstup kanálov sú optimalizované tak, aby podporovali efektívny transport materiálu a miešanie. Rôzne miešacie prvky, ako sú hnetacie bloky, distribučné miešacie prvky a reverzné prvky, sú strategicky umiestnené pozdĺž závitoviek, aby zaviedli dodatočné turbulencie a strih. Táto riadená turbulencia uľahčuje miešanie na makroskopickej a molekulárnej úrovni a zabezpečuje rovnomernú distribúciu prísad a modifikátorov v celej polymérnej matrici.

Šmykové a hnetacie sily: Paralelný dvojzávitovkový valec generuje intenzívne šmykové a hnetacie sily prostredníctvom koordinovaného pôsobenia do seba zapadajúcich skrutiek a miešacích prvkov. Šmykové sily vznikajú z rozdielnych rýchlostí medzi susednými skrutkovými závitmi, čo spôsobuje, že vrstvy materiálu kĺžu po sebe a podstupujú intenzívnu deformáciu. Toto strihové pôsobenie rozkladá aglomeráty, disperguje prísady a podporuje molekulárne usporiadanie. Na druhej strane hnetacie sily sú výsledkom vzájomného spojenia skrutkových prvkov, ktoré stláčajú, naťahujú a skladajú materiál, keď prechádza cez hlaveň. Tieto činnosti miesenia uľahčujú dokonalé premiešanie komponentov, čo vedie k homogenizovanej tavenine s jednotnými vlastnosťami a zvýšeným výkonom.

Kontrola teploty: Presná kontrola teploty je nevyhnutná pre optimalizáciu toku materiálu a zabezpečenie konzistentných podmienok spracovania. Paralelný dvojzávitovkový valec je vybavený viacerými zónami ohrevu a chladenia, z ktorých každá je nezávisle riadená, aby sa udržal požadovaný teplotný profil. Vyhrievacie prvky zabudované do stien valca zvyšujú teplotu materiálu na požadovaný rozsah spracovania, podporujú tekutosť taveniny a zvyšujú účinnosť miešania. Naopak, strategicky umiestnené chladiace kanály zabraňujú prehriatiu a tepelnej degradácii materiálu a zachovávajú kvalitu a stabilitu produktu. Reguláciou teploty počas celého procesu vytláčania umožňuje valec presnú kontrolu nad viskozitou materiálu, dobou zotrvania a kinetikou reakcie, čo vedie k vynikajúcej konzistencii a výkonu produktu.

Distribúcia času zotrvania (RTD): Distribúcia času zotrvania v paralelnom valci s dvojitou skrutkou je ovplyvnená faktormi, ako je konfigurácia skrutky, vlastnosti materiálu a podmienky spracovania. Komplexné vzory prúdenia generované geometriou skrutky vedú k rôznym dobám zotrvania pre rôzne zložky materiálu. Táto dynamická distribúcia doby zotrvania zabezpečuje dôkladné premiešanie a interakciu medzi zložkami materiálu, čím sa podporuje rovnomerné rozptýlenie prísad a modifikátorov.

Odvzdušňovanie a odplyňovanie: Odvzdušňovacie a odplyňovacie systémy sú integrované do paralelných dvojzávitovkových extrudérov na odstránenie prchavých nečistôt, zachyteného vzduchu a vlhkosti z taveniny. Vetracie otvory strategicky umiestnené pozdĺž valca umožňujú kontrolované uvoľňovanie plynov a pár, čím sa predchádza pórovitosti, bublinám a povrchovým defektom v konečnom produkte. Na ďalšie zvýšenie účinnosti odplynenia je možné začleniť vákuové odplyňovacie systémy, najmä pre vysoko prchavé materiály alebo materiály citlivé na vlhkosť. Tým, že odvzdušňovacie a odplyňovacie systémy eliminujú zachytené plyny a nečistoty, prispievajú k zlepšeniu estetiky produktu, mechanických vlastností a stability procesu, čím sa zabezpečuje konzistentná kvalita a výkon.

Plochá dvojitá skrutka WEBER 107MM