Kenmerken van co-directionele extruders met twee schroeven en basisprincipes van schroefcombinaties

Kenmerken van dubbele schroefextruders met in elkaar grijpende schroeven

Er zijn vele soorten dubbele schroefextruders. Onder hen zijn dubbele schroefextruders een type productie- en verwerkingsapparatuur dat veel wordt gebruikt in de kunststofindustrie. Dit type extruder is een combinatie van twee “bouwsteen”-schroeven, vat, aandrijfeenheid, temperatuurregelaar, enz., en kan meerdere invoerpoorten en vacuüm/niet-vacuüm ontgassingspoorten op de romp hebben.

De belangrijkste kenmerken van in elkaar grijpende dubbele schroefextruders zijn als volgt:

1. De twee schroeven draaien parallel en in dezelfde richting, waardoor een uniforme afschuifwerking ontstaat tussen het contactgedeelte en het vat. Bovendien kan de sterkte van deze afschuifwerking worden aangepast door schroefcombinatie, afstandontwerp, enz.
2. De geometrie en co-rotatie van de schroefblokken zorgen ervoor dat de schroef een goede materiaalverdeling en mengcapaciteit heeft, wat geschikt is voor mengoperaties. Nadat het materiaal het vat is ingegaan, wordt het zacht gemaakt, omdat de dubbele schroef in tegenovergestelde richting staat op de in elkaar grijpende plek; de ene schroef trekt het materiaal in de in elkaar grijpende spleet, en de andere schroef duwt het uit de spleet, zodat het materiaal van de ene naar de andere schroef wordt overgebracht, met een “∞”-beweging. Deze beweging heeft een grote relatieve snelheid op het in elkaar grijpende punt, wat zeer bevorderlijk is voor het mengen en egaliseren van het materiaal, en het in elkaar grijpende gebied is klein, en de draad en groef op de knedende plek hebben een tegengestelde snelheid en een hoge afschuifwerking, waardoor een uniforme plasticatie wordt bereikt.
   3. De schroef en het vat zijn gecombineerd. Er zijn vele soorten draadelementen, waaronder transportelementen, knedelementen, afschuifelementen, omgekeerde draadelementen en booster-draadelementen, enz., die elk verschillende rollen spelen. Afhankelijk van de behoeften bij materiaalverwerking worden verschillende componenten door bouwstenen gecombineerd, en door optimalisatieontwerp kan het worden aangepast aan de verwerking van verschillende procesformulematerialen.
3. De coaxiale dubbele schroefextruder heeft de mogelijkheid om te reageren. Het is een dynamische reactor. Nadat het materiaal in het vat is gesmolten, kan het een reeks chemische reacties ondergaan, zoals polymerisatie en grafting. Reactieve extrusie wordt voornamelijk gebruikt voor: polymerisatie van monomeren of oligomeren (vrije radicalenpolymerisatie, polymerisatie, condensatie en copolymerisatie); controleerbare crosslinking en degradatie van polyolefinen; graftingmodificatie van polymeren (functionalisering of polariteitsgrouting van polymeren om het doel van materiaalmodificatie en bereiding van solubilizers te bereiken); geforceerde mengmodificatie van verschillende materialen. Het omvat ook fysieke modificatie van materialen, zoals vullen, mengen, toughening en versterking.

Basiskennis van schroefcombinatie

Voor een dubbele schroefextruder is de schroef hoofdzakelijk verdeeld in voedingssectie, smeltsectie, mengsectie, uitlaatsectie en homogenisatiesectie. Draadelementen omvatten voornamelijk transport, smelting, afschuif, materiaalmenging, verblijftijdcontrole, enz. De draadelementen van een dubbele schroefextruder worden op een “bouwsteen”-manier gecombineerd en kunnen in de praktijk worden aangepast aan verschillende productiebehoeften, dus schroefcombinatie is de sleutel tot het personaliseren van het dubbele schroefextrusieproces.

Bij de schroefcombinatie moet rekening worden gehouden met de prestaties en vorm van het hoofd- en hulpmateriaal, de volgorde en positie van de invoer, de positie van de uitlaatpoort, de temperatuurinstelling van het vat, enz. Tegelijkertijd zijn de objecten van mengen zeer divers, en is een redelijke schroefcombinatie vereist voor elke specifieke mengprocedure. Desondanks zijn er basisregels die moeten worden gevolgd bij de schroefcombinatie van in elkaar grijpende tot dubbele schroefextruders.

Hier zijn enkele basisprincipes van schroefcombinaties.

(1) Een schroef met grote loopdraad moet worden gebruikt bij de invoerpoort om een vlotte ontlading te garanderen.
(2) In de smeltsectie moet een schroef met kleine loopdraad worden gebruikt om druk op te bouwen, zodat het materiaal wordt samengeperst en gesmolten; het knedelement met een misaligneringshoek van 90° kan worden ingesteld om de druk in evenwicht te brengen, of het knedelement met een misaligneringshoek van 30° kan worden gebruikt om het materiaal initieel te verdelen en te mengen.
(3) In de mengsectie is het voornaamste doel om materiaaldeeltjes te snijden, verfijnen en verspreiden. De instelling van draadelementen in dit segment is zeer complex en vereist ruime praktijkervaring van ontwerpers. In deze sectie worden voornamelijk knedelementen met misaligneringshoeken van 45° en 60° gebruikt om de afschuifkracht te versterken, en speciale elementen zoals getande elementen of “S”-vormige elementen worden toegepast.
Het is echter belangrijk op te merken dat de knede- en afschuifelementen niet te veel mogen worden ingesteld, noch te dicht op elkaar mogen worden geplaatst, om niet te sterk te snijden. Bovendien, om de transportcapaciteit van dit materiaalgedeelte te vergroten, moeten de draadtransportelementen met tussenruimtes worden geplaatst, dat wil zeggen dat het knedelement en het draadtransportelement worden verspringend geplaatst.
(4) Een omgekeerde draadelement of omgekeerd knedelement moet worden geplaatst voor de uitlaatpoort of vacuümpoort, een schroef met grote loopdraad moet worden geplaatst bij de uitlaatpoort of vacuümpoort, en een schroef met kleine loopdraad moet worden geplaatst na de uitlaatpoort of vacuümpoort.
(5) In de homogenisatiesectie moet de loopdraadgradiënt klein zijn om supercharging te bereiken en de lengte van de tegendruksectie te verminderen. Let tegelijkertijd op het gebruik van enkelkopdraad en brede draad om de ontladingscapaciteit te verbeteren en te voorkomen dat het materiaal zich ophoopt.