La extrusora de doble husillo es la maquinaria más común en la industria de los plásticos modificados, ampliamente utilizada en la industria de procesamiento de polímeros y otras áreas de producción y procesamiento; la variedad de extrusora de doble husillo, se puede dividir en dos categorías principales de acoplamiento y no acoplamiento, la extrusora de doble husillo de acoplamiento se puede dividir en dos categorías principales de rotación isotrópica y heterotrópica.

Diferencia de principio de funcionamiento entre la extrusora coaxial de doble husillo y la extrusora monohusillo

La estructura y el funcionamiento de la extrusora isotrópica de doble husillo son muy similares a los de la extrusora monohusillo, pero existen grandes diferencias en el principio de funcionamiento. Principalmente en los siguientes aspectos:

1. Transporte forzado. Enganche la misma dirección de la rotación del gemelo-tornillo, en el compromiso de los dos tornillos en la dirección opuesta de la velocidad del movimiento, un tornillo para tirar del material en el hueco de la malla, y el otro tornillo para empujar hacia fuera el material del hueco, el resultado es que el material a partir de una ranura del tornillo a otra ranura del tornillo, el material a lo largo del tornillo era “∞” formado a la dirección de la cabeza de máquina que se forzará para transportar.
2. Homogeneización y mezcla. Isotrópico giratorio de doble husillo en el compromiso en la brecha es muy pequeña, las puntas del tornillo y la velocidad de la ranura del tornillo en la dirección opuesta, la velocidad relativa es grande, por lo que el área de compromiso tiene una velocidad de cizallamiento muy alta, la fuerza de cizallamiento es muy grande, el efecto de mezcla es mucho mejor que la extrusora de un solo tornillo y anisotrópico giratorio de doble husillo extrusora.
3. Auto-limpieza. La extrusora de doble husillo giratorio isotrópico, debido a la zona de compromiso de las puntas del husillo y la velocidad de la ranura del husillo en la dirección opuesta, la velocidad relativa es grande, por lo que tiene una velocidad de cizallamiento bastante alta, puede raspar cualquier acumulación de material adherido al husillo, hay un muy buen efecto de auto-limpieza, por lo que el tiempo de residencia del material es muy corto, y no es fácil producir la degradación localizada del deterioro.
4. Plastificación de materiales. El tamaño de la separación del tornillo tiene un gran impacto en la calidad de la plastificación del material. Cuanto menor sea la brecha, mayor será la fuerza de corte, pero la cantidad de material a través de la disminución; cuanto mayor sea la brecha, la cantidad de material a través del aumento, pero la fuerza de cizallamiento disminuye.
5. Compresión del material. Isotrópica extrusora de doble husillo de compresión del material es mucho más que el método, el efecto global es bueno.
6. Método de carga. Extrusora de doble husillo coaxial requiere alimentación cuantitativa uniforme, el uso del método de alimentación de hambre de medición.
7. Escape. Como resultado de la alimentación de hambre, puede utilizar una gran rosca de plomo elementos de transporte, de modo que la ranura del tornillo en el estado sin llenar en el estado de presión cero, para que pueda establecer la sección de escape.

Aplicación de la extrusora de doble husillo

La extrusora de doble husillo puede dividirse en doble husillo anisótropo y doble husillo isótropo según la diferencia del sentido de giro de los dos husillos.

La extrusora de doble husillo corrotante con malla se utiliza ampliamente en la modificación fisicoquímica de la resina de matriz, como el relleno, el refuerzo, el endurecimiento, la extrusión de reacción, etc.

Con una variedad de materias primas dispersas mezcla basada debe ser utilizado extrusora de doble husillo isotrópico, y la figura anterior muestra el vector de velocidad de la isotrópica de doble husillo entre sí a la inversa, por lo que la rotación isotrópica de la doble husillo y la rotación isotrópica de la doble husillo en comparación con el efecto de cizallamiento de su mucho más grande, inadecuado para la mezcla y moldeo de PVC.

En los plásticos de relleno mezclado se utiliza comúnmente carbonato cálcico en polvo, talco en polvo, dióxido de titanio, cantidad de relleno general de 30% a 60%, masterbatch de relleno hasta 80%. Como el relleno en polvo contiene una gran cantidad de aire, en la zona de amasado del tornillo de la mezcla se separará el aire, lo que provocará el flujo inverso de materiales en la ranura del tornillo, afectando al transporte positivo del polvo y, en última instancia, reduciendo la cantidad de extrusión.

Ejemplos de aplicación de la extrusora de doble husillo: granulación reforzada con fibra de vidrio, retardante de combustible (como PA6, PA66, PET, PBT, PP, PC retardante de llama mejorado, etc.); granulación con alto contenido de relleno (como PE, PP relleno con 75% CaCO3.); granulación de materiales sensibles al calor (como PVC, materiales para cables XLPE); masterbatch de color grueso (como 50% relleno de polvo pigmentado); masterbatch antiestático, aleaciones, color, granulación de mezcla de bajo relleno. Granulación de mezcla de relleno; granulación de material para cables (como material de cubierta, material aislante); granulación de material para tuberías XLPE (como masterbatch para reticulación con agua caliente); mezcla y extrusión de plásticos termoestables (como resinas fenólicas, resinas epoxi, revestimientos en polvo); adhesivo termofusible, granulación de extrusión de reacción de PU (como adhesivo termofusible EVA, poliuretano); resinas K, granulación de desvolatilización de SBS, etc.

Ventajas e inconvenientes

Debido a la complejidad del diseño estructural y el procesamiento de la extrusora de doble husillo, el desarrollo teórico no es perfecto, pero el diseño combinado de la extrusora de doble husillo isotrópico se puede arreglar y combinar con una variedad de formas geométricas de los elementos roscados y elementos de barril, y de acuerdo con la experiencia-teórico-práctica-inspección, de modo que pueda ser optimizado para los diferentes requisitos de mezcla para adaptarse a las necesidades de las diferentes fórmulas de proceso, lo que hace que la extrusora de doble husillo isotrópico tiene una muy fuerte Adaptabilidad. Principalmente en los siguientes aspectos:

1. Rendimiento de mezclado: como los dos tornillos engranan entre sí, y se pueden añadir según las necesidades diversos elementos roscados, como elementos antiroscado, elementos de disco de engranaje, elementos de disco dentado, etc., para regular con precisión el cizallamiento/mezclado, de modo que la intensidad y la calidad del mezclado (ya sea mezclado distribuido o disperso) se puedan controlar eficazmente. Esta es una extrusora de un solo tornillo no puede alcanzar.
2. Flexibilidad de procesamiento: la extrusora de doble husillo corrotante suele adoptar la alimentación por hambre dosificadora, la salida depende de la cantidad de alimentación, independiente de la velocidad del husillo, es una variable controlable independientemente, y por lo tanto se puede tratar con flexibilidad en una máquina con una variedad de funciones de procesamiento, tales como fundir, mezclar, agotar, reaccionar y así sucesivamente.
3. Controlabilidad de los parámetros del proceso: Con una distribución estrecha del tiempo de residencia, una mejor transferencia de calor por convección y un perfil de temperatura controlado con precisión, la extrusora coaxial de doble husillo puede obtener un mejor historial de cizallamiento-tiempo-temperatura en la extrusión, y una energía mecánica de entrada en un rango más amplio, de modo que puede obtener una mejor estabilidad de la calidad del producto.
4. Mayor eficiencia del proceso de producción: la acción de transporte de desplazamiento positivo del tornillo puede manipular una mayor variedad de materias primas y formulaciones mixtas con tiempos de inactividad más cortos.
5. Mayor economía: gracias a la gran flexibilidad y productividad del proceso, se puede fabricar una gama más amplia de productos finales con un alto grado de consistencia en la calidad del producto, y el desgaste del husillo se puede compensar mediante el ajuste de la velocidad del husillo.

Principales diferencias entre una extrusora de doble husillo anisotrópica y una extrusora de husillo único

¿Cuál es el principio de funcionamiento de una extrusora de doble husillo anisótropa?

En una extrusora anisotrópica de doble husillo, el material se transporta con un desplazamiento positivo similar al de una bomba de engranajes. La extrusora de doble husillo anisotrópica tiene una baja velocidad de rotación, baja generación de calor de cizallamiento del material, y el material no es fácil de descomponer, por lo que no requiere una alta estabilidad térmica del material, y es especialmente adecuada para el moldeo y procesamiento de materiales sensibles al calor (por ejemplo, PVC). En comparación con la extrusora de doble husillo isotrópica, la extrusora de doble husillo isotrópica tiene una mayor eficiencia de transporte, mejor efecto de escape y efecto de fusión, aunque la dispersión del material y el efecto de mezcla es más pobre que el de la extrusora de doble husillo isotrópica, pero la capacidad de establecer una presión estable en el cabezal es más fuerte, y por lo tanto es más adecuada para extruir productos directamente. Además del uso de la extrusora de doble husillo anisotrópica en lugar de una extrusora de un solo husillo, se puede eliminar el proceso de granulación de pre-plastificación, el procesamiento de extrusión directa de polvo de PVC, por lo que el coste de los productos a la baja. La extrusora de doble husillo rotativo anisotrópico se utiliza principalmente para la extrusión de tubos de PVC. Perfiles, placas y granulado. La extrusora de doble husillo anisotrópica paralela también ha comenzado a utilizarse en la línea de producción de tuberías de HDHDPE a gran escala.

La extrusora de doble husillo cónico anisotrópico se utiliza tradicionalmente en la extrusión de productos de PVC, pero en los últimos años ha habido ejemplos nacionales de la aplicación de la extrusora de doble husillo cónico anisotrópico a la extrusión de tubos de poliolefina, y la práctica ha demostrado que ha tenido mucho éxito. El objetivo de esta práctica es ahorrar energía. Una extrusora de doble husillo cónico de 65 cuerpos 132umum, la potencia del motor de accionamiento es de sólo 37kW, en la extrusión de tubería de polietileno, las especificaciones de la tubería y la salida pueden ser equivalentes a una extrusora de un solo husillo de 75mm o incluso 80mm, y por lo general una extrusora de un solo husillo de 75mm o 80mm, la potencia de accionamiento de la menos es de 90kW. los países extranjeros ya tienen una extrusora de doble husillo anisotrópica paralela ya hecha productos de extrusión madura. Los países extranjeros ya tienen experiencia madura en la extrusión de productos con paralela anisotrópica extrusora de doble husillo, la alternativa nacional para utilizar anisotrópica cónica extrusora de doble husillo, de hecho, o para la consideración del coste de los equipos, paralela anisotrópica extrusora de doble husillo costes de fabricación superior a la de la anisotrópica cónica extrusora de doble husillo.

Este método de uso no es ciertamente una alternativa simple, después de todo, el polietileno fundido y el rendimiento de flujo de PVC fundido tiene diferencias obvias, por lo que para la extrusión de productos de PVC para la extrusora de doble husillo cónico anisotrópico, la necesidad de rediseñar el tornillo se puede utilizar para la extrusión de polietileno; y la cabeza también debe ser modificado en consecuencia. En los últimos años, algunas personas tratan de extruir productos con extrusora de doble husillo isotrópico (incluyendo doble husillo cónico y doble husillo plano), y se han hecho algunos progresos, pero creo que desde el punto de vista del ahorro de energía, no hay gran diferencia entre el doble husillo isotrópico y anisotrópico, y es más difícil para la extrusora de doble husillo isotrópico establecer una presión estable de la cabeza, que no es tan fácil como adoptar directamente el doble husillo anisotrópico.

Las principales diferencias entre la extrusora anisótropa de doble husillo y la extrusora de husillo único son los dos puntos siguientes:

1. Sus mecanismos de transporte difieren. El transporte de material en una extrusora monohusillo es un flujo de tipo arrastre. Los sólidos se transportan por arrastre friccional, mientras que las masas fundidas se transportan por arrastre viscoso. El coeficiente de fricción entre el material sólido y la superficie metálica, así como la viscosidad de la masa fundida, determinan en gran medida la capacidad de transporte de una extrusora monohusillo. En una extrusora de doble husillo contrarrotante, el material se transporta por desplazamiento positivo. Al girar los tornillos, el material es impulsado hacia delante por las roscas entrelazadas. La capacidad de transporte por desplazamiento positivo depende de la proximidad de la rosca de un husillo a la rosca del otro. Las extrusoras de doble husillo estrechamente engranadas y contrarrotantes consiguen el máximo desplazamiento positivo.
2. Sus campos de velocidad difieren. El perfil de velocidad en una extrusora monohusillo es relativamente claro y fácil de describir, mientras que la situación en una extrusora de doble husillo es bastante compleja y difícil de describir. Esto se debe principalmente a la presencia de una zona de malla en la extrusora de doble husillo. El complejo flujo que se produce en la zona de malla proporciona a la extrusora de doble husillo muchas ventajas, como una mezcla suficiente, una transferencia de calor uniforme, una gran capacidad de fusión y un buen rendimiento de los gases de escape. Sin embargo, es difícil analizar con precisión el estado del flujo en la zona de malla.