تفاوت بین اکسترودرهای دو مارپیچ و اکسترودرهای تک پیچ در پردازش PVC

اکسترودر دو پیچ رایج ترین ماشین آلات در صنعت پلاستیک اصلاح شده است که به طور گسترده در صنعت پردازش پلیمر و سایر مناطق تولید و پردازش استفاده می شود. انواع اکسترودر دو مارپیچ را می توان به دو دسته عمده درگیر و غیر درگیر تقسیم کرد، اکسترودر دو مارپیچ درگیر را می توان به دو دسته عمده چرخش همسانگرد و هتروتروپ تقسیم کرد.

تفاوت در اصل کار بین اکسترودر دو پیچ کواکسیال و اکسترودر تک پیچ

ساختار و عملکرد اکسترودر دو مارپیچ همسانگرد بسیار شبیه به اکسترودر تک پیچ است، اما تفاوت های زیادی در اصل کار وجود دارد. عمدتاً در جنبه های زیر:

1. حمل و نقل اجباری. همان جهت چرخش پیچ دوقلو را درگیر کنید، در درگیری دو پیچ در جهت مخالف سرعت حرکت، یک پیچ برای کشیدن مواد به داخل شکاف مشبک و پیچ دیگر برای بیرون راندن مواد از شکاف، نتیجه این است که مواد از یک شکاف پیچ به شکاف پیچ دیگر، مواد در امتداد سر پیچ به شکل " حمل و نقل
2. همگن سازی و اختلاط. دو پیچ دوار ایزوتروپیک در درگیری در شکاف بسیار کوچک است، شاخک‌های پیچ و سرعت شیار پیچ در جهت مخالف، سرعت نسبی بزرگ است، بنابراین منطقه درگیری دارای سرعت برشی بسیار بالایی است، نیروی برشی بسیار بزرگ است، اثر اختلاط به مراتب بهتر از اکسترودر تک‌پیچ و چرخش متنی ناهمسانگرد است.
3. خود تمیز شونده. اکسترودر دو پیچ دوار ایزوتروپیک، به دلیل شاخک های پیچ منطقه درگیر و سرعت شیار پیچ در جهت مخالف، سرعت نسبی زیاد است، بنابراین سرعت برشی نسبتاً بالایی دارد، می تواند هر گونه تجمع مواد چسبیده به پیچ را خراش دهد، اثر خود تمیز شوندگی بسیار خوبی دارد، به طوری که زمان کاهش سطح محلی برای تولید مجدد آن بسیار کوتاه است. از وخامت
4. پلاستیک سازی مواد. اندازه شکاف پیچ تاثیر زیادی بر کیفیت پلاستیک سازی مواد دارد. هرچه شکاف کوچکتر باشد، نیروی برشی بیشتر است، اما مقدار ماده از طریق کاهش می یابد. هرچه شکاف بزرگتر باشد، مقدار ماده از طریق افزایش می یابد، اما نیروی برشی کاهش می یابد.
5. فشرده سازی مواد. فشرده سازی اکسترودر دو پیچ ایزوتروپیک مواد بسیار بیشتر از روش است، اثر جامع خوب است.
6. روش شارژ. اکسترودر دو پیچ کواکسیال نیاز به تغذیه کمی یکنواخت، استفاده از روش تغذیه گرسنگی اندازه گیری دارد.
7. اگزوز. در نتیجه تغذیه گرسنگی، می توانید از عناصر انتقال دهنده رزوه سربی بزرگ استفاده کنید، به طوری که شیار پیچ در حالت پر نشده در حالت فشار صفر باشد تا بتوانید قسمت اگزوز را تنظیم کنید.

کاربرد اکسترودر دو مارپیچ

اکسترودر دو مارپیچ را می توان با توجه به تفاوت جهت چرخش دو پیچ به دو پیچ ناهمسانگرد و دو مارپیچ همسانگرد تقسیم کرد.

اکسترودر دو مارپیچ هم چرخش مش بندی به طور گسترده در اصلاح فیزیکوشیمیایی رزین ماتریس مانند پر کردن، تقویت کننده، سخت شدن، اکستروژن واکنش و غیره استفاده می شود.

با انواع مواد اولیه پراکنده از اختلاط مبتنی بر اختلاط باید از اکسترودر دو مارپیچ همسانگرد استفاده کرد و شکل بالا بردار سرعت پیچ دوقلو همسانگرد را به صورت معکوس نشان می دهد، بنابراین چرخش همسانگرد پیچ دوقلو و چرخش همسانگرد پیچ دوقلو، برای اثر اختلاط بزرگتر و بزرگتر آن مقایسه می شود. قالب گیری PVC

معمولاً در پلاستیک های پرکننده مخلوط پودر کربنات کلسیم، پودر تالک، دی اکسید تیتانیوم، مقدار پرکننده عمومی 30٪ تا 60٪، مستربچ پرکننده تا 80٪ استفاده می شود. از آنجایی که پرکننده پودری حاوی مقدار زیادی هوا است، در ناحیه ورز دادن پیچ هوای اختلاط از هم جدا می شود و در نتیجه جریان معکوس مواد به داخل شیار پیچ، بر انتقال مثبت پودر تاثیر می گذارد و در نهایت میزان اکستروژن را کاهش می دهد.

نمونه های کاربردی اکسترودر دو مارپیچ: تقویت شده با الیاف شیشه، دانه بندی مقاوم در برابر سوخت (مانند PA6، PA66، PET، PBT، PP، بازدارنده شعله افزایش یافته PC و غیره). دانه بندی پرکننده بالا (مانند PE، PP پر شده با 75٪ CaCO3). گندله سازی مواد حساس به حرارت (مانند مواد کابل PVC، XLPE)؛ مستربچ رنگ ضخیم (مانند 50٪ پر شده با پودر رنگدانه)؛ مستربچ ضد الکتریسیته ساکن، آلیاژها، رنگ، دانه بندی مخلوط پرکننده کم؛ مواد کابلی؛ مواد کابلی؛ مواد کابلی؛ مواد کابلی پر کردن گرانوله هم آمیخته؛ دانه بندی مواد کابل (مانند مواد غلاف، مواد عایق)؛ دانه بندی مواد لوله XLPE (مانند مستربچ برای اتصال متقابل آب گرم). اختلاط و اکستروژن پلاستیک های ترموست (مانند رزین های فنلی، رزین های اپوکسی، پوشش های پودری)؛ چسب ذوب داغ، دانه بندی اکستروژن واکنش PU (مانند چسب ذوب داغ EVA، پلی اورتان). رزین های K، گرانول زدایی SBS و غیره.

مزایا و معایب

با توجه به پیچیدگی طراحی ساختاری و پردازش اکسترودر دو مارپیچ، توسعه نظری کامل نیست، اما طراحی ترکیبی اکسترودر دو مارپیچ همسانگرد را می توان با انواع اشکال هندسی عناصر رزوه‌دار و عناصر بشکه‌ای ترتیب داد و ترکیب کرد و با توجه به بهینه‌سازی-عملی-عملی- می‌توان آن را بهینه کرد. نیازهای مختلف اختلاط برای انطباق با نیازهای فرمول های فرآیندی مختلف، که باعث می شود اکسترودر دو مارپیچ ایزوتروپیک سازگاری بسیار قوی داشته باشد. عمدتاً در جنبه های زیر:

1. عملکرد اختلاط: از آنجایی که دو پیچ با یکدیگر درگیر می شوند و می توان با توجه به نیاز به انواع عناصر رزوه دار مانند عناصر ضد رزوه، عناصر دیسک درگیر، عناصر دیسک دندانه دار و غیره اضافه کرد تا برش/اختلاط را به طور دقیق تنظیم کند، به طوری که شدت اختلاط و کیفیت اختلاط (خواه اختلاط به طور موثر توزیع شود یا پخش شود). این یک اکسترودر تک پیچ است که نمی تواند به آن برسد.
2. انعطاف پذیری پردازش: اکسترودر دو پیچ دوار معمولاً تغذیه گرسنگی اندازه گیری را اتخاذ می کند، خروجی بستگی به مقدار تغذیه دارد، مستقل از سرعت پیچ، یک متغیر مستقل قابل کنترل است، و بنابراین می تواند به طور انعطاف پذیر در ماشینی با انواع عملکردهای پردازش، مانند ذوب، اختلاط، واکنش مجدد، اگزوز و غیره برخورد شود.
3. قابلیت کنترل پارامترهای فرآیند: با توزیع زمان اقامت باریک، انتقال حرارت جابجایی بهتر و مشخصات دمایی دقیق کنترل شده، اکسترودر دو مارپیچ کواکسیال می‌تواند تاریخچه زمان برشی-دمای بهتری را در اکستروژن دریافت کند و انرژی مکانیکی ورودی را در محدوده وسیع‌تری دریافت کند، به طوری که می‌تواند پایداری کیفیت محصول بهتری داشته باشد.
4. راندمان بالاتر تولید فرآیند: عمل انتقال جابجایی مثبت پیچ می تواند طیف گسترده تری از مواد خام و فرمولاسیون های مخلوط را با زمان خرابی کوتاه تر اداره کند.
5. اقتصاد بالاتر: به دلیل انعطاف پذیری و بهره وری بالای فرآیند، طیف وسیع تری از محصولات نهایی را می توان با درجه بالایی از ثبات در کیفیت محصول تولید کرد و سایش پیچ را می توان با تنظیم سرعت پیچ جبران کرد.

تفاوت های کلیدی بین اکسترودر دو پیچ ناهمسانگرد و اکسترودر تک پیچ

اصل ورودی یک اکسترودر دو پیچ ناهمسانگرد چیست؟

در یک اکسترودر دو پیچ ناهمسانگرد، مواد با جابجایی مثبت مشابه پمپ دنده ای منتقل می شود. اکسترودر دو مارپیچ ناهمسانگرد دارای سرعت چرخشی کم، تولید گرمای برشی کم از مواد است و مواد به راحتی تجزیه نمی شوند، بنابراین به پایداری حرارتی بالایی از مواد نیاز ندارند، و به ویژه برای قالب گیری و پردازش مواد حساس به حرارت (به عنوان مثال، PVC) مناسب است. در مقایسه با اکسترودر دو مارپیچ ایزوتروپیک، اکسترودر دو مارپیچ همسانگرد دارای راندمان انتقال بالاتر، اثر اگزوز بهتر و اثر ذوب است، اگرچه پراکندگی مواد و اثر اختلاط ضعیف تر از اکسترودر دو مارپیچ همسانگرد است، اما در نتیجه فشار قوی تر و قوی تر برای ایجاد اکسترودر سر است. اکسترود کردن مستقیم محصولات علاوه بر استفاده از اکسترودر دو پیچ ناهمسانگرد به جای اکسترودر تک پیچ، می توانید فرآیند دانه بندی پیش پلاستیک، پردازش اکستروژن مستقیم پودر PVC را حذف کنید، به طوری که هزینه محصولات کاهش یابد. اکسترودر دو پیچ دوار ناهمسانگرد عمدتاً برای اکسترود کردن لوله های PVC استفاده می شود. پروفیل ها، صفحات و گلوله سازی. اکسترودر دو مارپیچ ناهمسانگرد موازی نیز در خط تولید لوله های HDHDPE در مقیاس بزرگ استفاده شده است.

اکسترودر دو مارپیچ مخروطی ناهمسانگرد به طور سنتی در اکستروژن محصولات PVC استفاده می شود، اما در سال های اخیر نمونه های داخلی از کاربرد اکسترودر دو پیچ مخروطی ناهمسانگرد برای اکستروژن لوله های پلی الفین وجود داشته است و عمل نشان داده است که تا حد زیادی موفق بوده است. هدف از این عمل صرفه جویی در مصرف انرژی است. یک اکسترودر دو پیچ مخروطی 132umum با بدنه 65، قدرت موتور محرک تنها 37 کیلو وات است، در اکستروژن لوله پلی اتیلن، مشخصات و خروجی لوله می تواند معادل یک اکسترودر تک پیچ 75 میلی متری یا حتی 80 میلی متری باشد، و به طور کلی قدرت 75 میلی متری یا 80 میلی متری تک درایوهای تک درایو، 80 میلی متر است. کشورهای خارجی در حال حاضر آماده موازی ناهمسانگرد دو پیچ اکسترودر محصولات اکستروژن بالغ. کشورهای خارجی در حال حاضر تجربه بالغی در اکسترود کردن محصولات با اکسترودر دو مارپیچ ناهمسانگرد موازی دارند، جایگزین داخلی برای استفاده از اکسترودر دو پیچ مخروطی ناهمسانگرد در واقع، یا برای در نظر گرفتن هزینه تجهیزات، اکسترودر مارپیچ ناهمسانگرد موازی هزینه های ساخت اکسترودر مارپیچ انیسوتروپیک بالاتر از هزینه های ساخت اکسترودر مارپیچ anisotropic بیشتر از اکسترودر اسکرودرهای خارجی است.

این روش استفاده مطمئناً جایگزین ساده ای نیست، از این گذشته، عملکرد جریان مذاب پلی اتیلن و PVC دارای تفاوت های آشکاری است، بنابراین برای اکستروژن محصولات PVC برای اکسترودر دو پیچ مخروطی ناهمسانگرد، نیاز به طراحی مجدد پیچ ​​را می توان برای اکستروژن پلی اتیلن استفاده کرد. و سر نیز باید بر این اساس اصلاح شود. در سال های اخیر، برخی افراد سعی می کنند محصولات را با اکسترودر دو مارپیچ همسانگرد (شامل دوقلو مخروطی و دوقلو مسطح) اکسترود کنند و پیشرفت هایی نیز حاصل شده است، اما من فکر می کنم که از نظر صرفه جویی در انرژی، تفاوت زیادی بین پیچ همسانگرد و ناهمسانگرد وجود ندارد و ایجاد فشار همسانگرد برای یک پیچ همسانگرد دشوارتر است. که به آسانی استفاده مستقیم از پیچ دوقلو ناهمسانگرد نیست.

تفاوت اصلی بین اکسترودر دو پیچ ناهمسانگرد و اکسترودر تک پیچ در دو نکته زیر است:

1. مکانیسم های انتقال آنها متفاوت است. انتقال مواد در یک اکسترودر تک پیچ یک جریان از نوع درگ است. جامدات با کشش اصطکاکی منتقل می شوند، در حالی که مذاب ها با کشش چسبناک منتقل می شوند. ضریب اصطکاک بین ماده جامد و سطح فلز و همچنین ویسکوزیته مذاب تا حد زیادی ظرفیت انتقال یک اکسترودر تک پیچ را تعیین می کند. در یک اکسترودر دو مارپیچ ضد چرخش، مواد با جابجایی مثبت منتقل می‌شوند. با چرخش پیچ ها، مواد به زور توسط رزوه های در هم تنیده به جلو رانده می شوند. ظرفیت انتقال جابجایی مثبت به نزدیکی پرواز یک پیچ به پرواز دیگری بستگی دارد. اکسترودرهای دو مارپیچ با توری محکم و ضد چرخش حداکثر جابجایی مثبت را به دست می آورند.
2. میدان های سرعت آنها متفاوت است. مشخصات سرعت در یک اکسترودر تک پیچ نسبتاً واضح است و توصیف آن آسان است، در حالی که وضعیت در یک اکسترودر دو مارپیچ کاملاً پیچیده و توصیف آن دشوار است. این عمدتا به دلیل وجود یک ناحیه مشبک در اکسترودر دو مارپیچ است. جریان پیچیده ای که در ناحیه مش بندی اتفاق می افتد به اکسترودر دو مارپیچ مزایای زیادی می دهد، مانند اختلاط کافی، انتقال حرارت یکنواخت، توانایی ذوب قوی و عملکرد خوب اگزوز. با این حال، تجزیه و تحلیل دقیق وضعیت جریان منطقه مشبک دشوار است.