ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие условия переработки полиамидов экструзией из "Технология пластмасс на основе полиамидов" В течение последних двух десятилетий для оптимизации процесса экструзии и увеличения производительности были разработаны различные варианты конструкции червяка. [c.187] Червяки с вакуумным отсосом. Для облегчения удаления влаги и других летучих продуктов из полиамидов по мере поступления материала нз загрузочного бункера в канал червяка иногда используют цилиндры с отводными каналами. Такая конструкция цилиндра представлена на рис. 4.7 [7]. Для удаления летучих в таких экструдерах устраивается зона низкого давления. Однако при этом необходимо соблюдение соответствующего баланса между зонами червяка — дозирующей и низкого давления — для предотвращения забивания отводного канала, которое наблюдается в тех случаях, когда пропускная способность зоны низкого давления выше, чем зоны дозирования. [c.187] Высокоскоростные червяки. Применение таких червяков позволяет увеличить производительность экструдера в 2—3 раза по сравнению с использованием обычных червяков. Частоты вращения в этом случае составляют 250—2500 об/мин, а скорость на поверхности червяка доходит до 6 м/с. Отнощение L/D составляет не более 12 D, а длина зоны дозирования — приблизительно 20 D. Во время работы экструдера в цилиндре находится очень небольшое количество полимера, а зона загрузки только частично заполнена полимером. [c.188] Высокоскоростные червяки позволяют проводить процесс экструзии в адиабатических условиях. После начального подогрева поступающего материала вследствие внутреннего трения выделяется достаточное количество тепла для поддержания нужной температуры расплава. При этом отпадает необходимость в подводе тепла извне. [c.188] Двухчервячные экструдеры. Такие экструдеры, в одном цилиндре которых находятся во взаимном зацеплении два параллельно расположенных червяка, были созданы и а базе одночервячных экструдеров с целью увеличения развиваемых давлений и достижения лучшей гомогенизации материала. [c.188] В двухчервячных экструдерах обратное давление гораздо меньше, чем в одночервячных, особенно при небольшом зазоре между червяком и цилиндром. [c.188] Зоны загрузки и дозирования обычно делают короткими, а длина всего червяка составляет 7D— 12D. В таких экструдерах необходим контроль температуры только двух зон обогрева. [c.188] При одной и той же производительности стоимость двухчервячного экструдера выше, чем одночервячного. Однако в определенных случаях технологическая необходимость оказывает решающее влияние на выбор оборудования. [c.188] Для переработки экструзией обычно используют гранулы цилиндрической или кубической формы иногда перерабатывают порошкообразный полимер. Размеры загрузочного отверстия (или загрузочной воронки), расположенного в нижней части конического или прямоугольного бункера, определяются скоростью подачи материала в машину. Подача полимера должна осуществляться плавно, так, чтобы во время процесса экструзии обеспечить постоянное заполнение цилиндра. Соблюдение этого условия особенно важно при использовании высокоскоростных или двухчервячных экструдеров. Температура в зоне загрузки не должна быть слишком высокой, чтобы не происходило размягчение материала вблизи бункера. [c.189] Производительность экструдера значительно возрастает при использовании предварительного подогрева загружаемого полимера при этом одновременно уменьшается влагосодержание материала. Нагрев до 80 °С может привести к увеличению производительности на 30% по сравнению с производительностью при загрузке неподогретьтх гранул. Для обеспечения стабильной работы оборудования очень важно контролировать температуру подогреваемого материала. [c.189] Три основные зоны экструдера оснащают индивидуальными регулируемыми системами электрообогрева. Количество подводимого тепла зависит от конструкции червяка и вязкости расплава полимера. В табл. 4.3 [8] приведены типичные значения температуры в различных зонах обычного одночервячного экструдера при переработке различных типов полиамидов. [c.189] Потребление энергии в червячных экструдерах зависит от многих факторов, таких как диаметр и длина червяка, производительность агрегата, скорость подачи материала и его реологические характеристики. Наименьшее количество потребляемой энергии составляет при переработке полиамидов 1,08-10 кДж-ч/кг. [c.190] Потребление энергии существенно возрастает при увеличении диаметра червяка. На практике взаимосвязь между этими двумя параметрами принято выражать аналитически или графической зависимостью. [c.190] Гомогенизация расплава обеспечивается применением стринирующен решетки с пакетом фильтрующих сеток, которые способствуют развитию обратного давления при течеыии расплава. Нерасплавленные или частично расплавленные частицы не проходят через решетку и не попадают в головку. Одним из способов увеличения сопротивления течению расплава и улучшения гомогенности является использование червяков, перемещение которых в осевом направлении происходит в строго контролируемых условиях. [c.190] В зависимости от природы перерабатываемого полимера и особенностей конструкции экструдера применяют различные хладоагенты — воду, органические жидкости и воздух. [c.190] При замене перерабатываемого материала необходимо продолжать вращение червяка до полной очистки цилиндра. Температуру по зонам цилиндра снижают, либо уменьшая подвод тепла, либо вуслючив охлаждение. При этом новый материал поступает в цилиндр с более низкой температурой, чем это требуется для нормального ведения процесса. Далее машину постепенно вводят в рабочий режим, соответствующий условиям переработки нового материала. Таким образом устраняют опасность разложения нового перерабатываемого материала. Продолжительность перехода машины на другой режим работы может быть сокращена путем кратковременного пропускания полимера с низкой температурой плавления, например полиолефина или полистирола. Это устраняет возможность холостой работы оборудования. Необходимо не допускать охлаждения полиамида на червяке экструдера ниже температуры его отверждения. Остановка экструдера даже на несколько минут может привести к резкому охлаждению расплава. [c.191] Вернуться к основной статье