Экструзия зоны гомогенизации

Анализ процесса экструзии расплавов. Рассмотрим процесс экструзии (см. рис. 12.1) при гранулировании расплава с производительностью 8000 кг/ч. Червяк имеет зону гомогенизации, диаметр червяка 40 см, L/D = 12, сечение канала червяка — прямоугольное, шаг — диаметральный. Зона питания состоит из 13 витков глубиной 7,5 см, зона гомогенизации — из 6 витков глубиной 2,5 см. Ширина гребня витка составляет 3 см, зазор между гребнем витка и поверхностью цилиндра пренебрежимо мал. Наличием в головке экструдера решетки и пакета сеток пренебрегаем. Головка состоит из плоской фильеры с 1000 отверстий, форма отверстий показана на рис. 12.1, ii = io = I.-, = 1 см, = 0,5 см, R = 0,25 см. Экструдируемый полимер представляет собой несжимаемую ньютоновскую жидкость с вязкостью 10 Па-с и плотностью 0,75 г/см . [c.457]

В соответствии с изменениями физического состояния полимерного материала в процессе экструзии различают рабочие зоны червяка, не всегда совпадающие с геометрическими зону загрузки — питания, зону плавления и зону гомогенизации (дозирования). Границы рабочих [c.111]

Экструзия, так же как и литье под давлением, наиболее производительный и распространенный способ переработки ТФП. Для экструзии используют червячные экструдеры с отношением длины к диаметру червяка (20 4-25) 1. Б длинных цилиндрах создается большая площадь теплопередачи и нагревание полимера происходит равномерно. Отношение длины зоны питания, транспортирования и плавления к длине зоны гомогенизации и сжатия- расплава до давления, достаточного для выдавливания его через мундштук, составляет примерно 3 1. Решетка в головке экструдера способствует переводу вращательного движения расплава в прямолинейное. Необходимо регулирование частоты вращения червяка от 1 до 60 об/мин. Приспособления для приема изделий должны обеспечивать быстрое охлаждение и точную стабилизацию температуры. [c.199]

При выборе температурного режима целесообразно учитывать проверенные практикой важные рекомендации температуру экструзии повышают от загрузочной зоны к головке экструдера по возможности плавно температуру в зоне материального цилиндра экструдера, близкой к загрузочному бункеру, задают на 10—15 °С выше температуры плавления полимера (более высокие температуры в этой зоне возможны, если основание загрузочной воронки или материальный цилиндр около нее охлаждают водой) температура в головке может быть равна или на 5—10°С ниже температуры последней по ходу экструзии зоны материального цилиндра, что способствует лучшей гомогенизации расплава самая высокая температура задается на участке, [c.137]

При экструзии пленок обычно применяются одночервячные экструдеры. Трехсекционный червяк имеет зону питания, переходную зону и зону гомогенизации. Если в переходную зону поступает. неоднородный расплав, то частицы пигмента могут вьщеляться из полимера. Для предотвращения этого применяют так называемый смешивающий червяк, который дробит ламинарный поток расплава и опять смешивает полимер и пигмент, одновременно возвращая нерасплавленные частицы на повторный нагрев. Обычные смешиваю щие червяки оснащены рядами дополнительных спиралей или торпедами с выемками для того, чтобы, проходя через небольшой зазор между червяком и стенкой цилиндра, твёрдые частицы дополнительно разогревались. [c.10]

Перед экструзией в пленку порошкообразный пластифицированный ПВС подвергают грануляции с целью- гомогенизации полимера и исключения зависания его в загрузочной зоне экструдера. Композиция выдавливается из головки экструдера 1 типа ЛСП (рис. 8.1) в виде жгутов, которые охлаждаются воздухом в устройстве 2 [а. с. СССР 806434] и рубятся в роторном грану-, ляторе 3 на гранулы размером 3X5 мм. Экструзия гранулированного ПВС в пленку осуществляется при 165—190°С с помощью экструдера 4 (УРП-1500). Выходящая из головки, экструдера рукавная пленка калибруется по толщине вытяжными [c.146]

Причины нестабильности размеров могут быть различными. Основная причина появления отклонений типа а заключается в непрерывных флуктуациях температуры, давления и состава (при экструзии композиций) расплава. Отклонения в размерах типа б обычно связаны с дефектами конструкции головки. В разд. 7.13 отмечалось, что способность системы к демпфированию поступающих на вход композиционных неоднородностей определяется видом функции распределения времен пребывания (РВП). Трудно ожидать, что узкие функции РВП, типичные для существующего в головках, потока под давлением будут существенно уменьшать концентрационную или температурную неоднородность за счет смешения. Следовательно, на входе в головку необходимо обеспечить достаточно высокую стабильность температуры и давления, которая определяется конструкцией установленного перед головкой пластицирующего и транспортирующего расплав оборудования. Неправильно организованная транспортировка твердых частиц полимера, разрушение пробки, неполное плавление, малоэффективное смешение или его отсутствие вследствие чрезмерной глубины канала в зоне гомогенизации, отсутствие смесительных или фильтрующих устройств может привести к значительным колебаниям температуры и давления поступающего к головке расплава. Примеры допустимых и недопустимых колебаний температуры и давления расплава ПЭНП на входе в головку приведены на рис. 13.3. [c.462]

Объемный расход поступательного течения определяет производительность экструдера и, следовательно, лимитирует скорость движения пробки гранул в пределах зон питания и плавления. Циркуляционное течение возникает вследствие существования составляющей скорости относительного движения в направлении, перпендикулярном оси винтового канала, увлекающей расплав в этом направлении. Двигаясь поперек канала, поток встречает толкающую стенку и направляется вдоль нее ко дну канала, а затем в обратную сторону. Циркуляционное течение обеспечивает гомогенизацию расплава, выравнивает распределение температур и позволяет использовать экструзию для смешения. [c.241]

Для Э. с плавильным диском характерны след, достоинства обеспечивается хорошая гомогенизация материала, т. к. в Э. поступает расплав отпадает необходимость в зоне декомпрессии при переработке материалов с большим содержанием летучих, поскольку основное их количество удаляется при плавлении могут перерабатываться не только гранулированные материалы, но и крошка любых размеров и формы. Недостаток Э.— сравнительно невысокая производительность, определяемая диаметром плавильного диска. В этих Э. перерабатывают отходы от производства изделий, получаемых экструзией (в частности, пленок), вакуумформованием, литьем под давлением. Применяют их также для получения окрашенных материалов. В этом случае устанавливают два вибрационных питателя, один из к-рых дозирует полимер, а другой — сухой краситель. [c.462]

Несколько иная картина процесса экструзии наблюдается при использовании выдувных автоматов с отводом шнека вдоль цилиндра во время накопления порции расплава и его гомогенизации. В данном случае шнек по мере нагнетания массы отодвигается назад, преодолевая усилие подпора в гидроцилиндре агрегата. В отличие от процесса экструзии расплав в момент операции дозирования и гомогенизации не выдавливается через формующую головку, а накапливается в передней части цилиндра. При этом усилие подпора шнека играет роль противодавления в головке, благодаря которому обеспечивается необходимая степень гомогенизации массы. Накопление определенного количества расплава (дозирование) осуществляется при отводе шнека на заданное расстояние, после чего вращение его прекращается. Доза материала определяется массой трубчатой заготовки. При работе экструзионного выдувного агрегата по такой схеме изменяется длина зоны загрузки, что должно быть учтено при расчетах. Перемещение шнека вдоль цилиндра изменяет граничные условия при определении температуры расплава и производительности агрегата. При расчете производительности выдувного агрегата значение осевой скорости иё зависит от скорости отвода шнека Уд." [c.182]

В целом операции плавления и гомогенизации осуществляются аналогично рассмотренным ранее для процесса экструзии. Вязкость расплава должна быть такой же или несколько выше, чем при производстве труб, поэтому по зонам экструдера устанавливается соответственно меньшая температура. [c.184]

Червяки, применяемые для экструзии окрашенных пленок, должны иметь отношение длины к диаметру от 24 1 до 30 1, что увеличивает обогреваемую поверхность цилиндра и улучшает смешение компонентов. В новьк моделях экструдеров для получения полиэтиленовой пленки длина зоны гомогенизации составляет 50% всей длины червяка, что повышает степень гомогенизации без. увелияения прикладываемого давления и, следовательно, без снижения производительности экструдера. [c.10]

Прядильные экструзионные машины во многих отношениях бесспорно лучше, чем прядильные головки, оснашенные плавильными решетками. В первую очередь следует отметить их большую производительность, которая пропорциональна диаметру червяка. Благодаря тому, что высоковязкий расплав полимера подается к прядильному насосику не самотеком (как в прядильном устройстве с плавильной решеткой), а принудительно с помощью червяка, переработку можно осуществлять при более низких температурах. По той же причине продолжительность пребывания расплава полимера в прядильной экструзионной машине сокращается настолько, что даже в относительно жестких температурных условиях экструзии и последующего формования волокна из расплава интенсивной деструкции не наблюдается. Наконец, принудительная подяча расплава к насосу обеспечивает эффективную гомогенизацию расплава как ио составу, так п по температуре благодаря достаточному давлению воздух в зоне сжатия вытесняется обратно к бункеру машины, так что устраняется необ.кодимость формования волокна в токе инертного газа. [c.239]

Фторопласты-4М, так же как и другие плавкие фторопласты, перерабатывают обычными методами горячего прессования, литьем под давлением, экструзией (вакуум- и пневмоформование) В стандартном оборудовании для их переработки все формующие части, соприкасающиеся с расплавленным фторопластом, должны быт7. изготовлены из коррозионно-стойких сплавов типа ЭИ-437Б (ХН-77-ТЮР) или 47НХМ. При переработке плавких фторопластов должен быть обеспечен нагрев до температуры 400 °С. Для получения истинного расплава и его гомогенизации ь агрегатах для переработки следует предусмотреть зоны пластикации. [c.153]

Экструзией пентапласта получают листы, трубы, пленки, прутки и другие профильные изделия. Экструзию листов толщиной 1—4 мм и шириной 1450 + 50 мм осуществляют при температуре по зонам от 190 до 225 °С. Применяют одиозаходный шнек со степенью сжатия 1 3, с короткой зоной сжатия и сравнительно большой дозировочной зоной. С уменьшением толщины листа (особенно при получении пленок толщиной 200—300 мкм) целесообразно использовать шпеки с более длинной зоной сжатия. При этом рекомендуется применять фильтрующий пакет сеток для улучшения гомогенизации расплава. Оптимальная частота вращения шнека 25—35 об/мин. Тонкая пленка (50— 200 мкм) может быть получена как экструзией через щелевую головку, так и раздуванием заготовки, получаемой на кольцевой головке. При экструзии пленок температура головки 210—230°С. [c.276]

В начале зоны дозирования температура расплава практически равна температуре плавления. Продвигаясь в зоне дозирования, полимер продолжает разогреваться до температуры экструзии. При этом разогрев происходит как за счет подвода тепла извне, так и за счет тепла, выделяющегося вследствие интенсивной деформации сдвига. Одновременно идет процесс гомогенизации расплава. Происходит окончательное расплавление мелких нераснлавившихся в зоне плавления включений и выравнивание температурного поля. 204 [c.204]

К важным характеристикам Э., помимо рассмотренных выше конструктивных особенностей червяка, относится размер кольцевого зазора между гребнем червяка и внутренней поверхностью цилиндра. При большем зазоре повышается эффективность гомогенизации, но уменьшается объемная скорость подачи материала вследствие увеличения его потока утечек. При постоянном диаметре червяка кольцевой зазор в Э. с червяками большого диаметра равен обычно 0,002 В, с червяками малого диаметра — 0,005 В. При экструзии материалов, расплавы к-рых имеют низкую вязкость (напр., полиамидов или нек-рых марок полиэтилена), зазор не должен превышать 0,1 мм. Для переработки большинства аморфных термопластов, плавящихся в широком интервале темп-р, применяют Э. с универсальным червяком, имеющим длинную зону сжатия (5—7 В) для экструзии кристаллич. термопластов — машины с короткой зоной сжатия (0,5—1,0 В). При переработке нетермостабильных материалов, напр, жесткого поливинилхлорида, используют Э. с червяком, глубина винтового канала в к-ром уменьшается плавно (отсутствие зоны сжатия позволяет предотвратить деструкцию полимера). [c.461]

Полиэтиленовые пленки получаются посредством экструзии полиэтилена. Основной рабочей частью шнек-машины, называемой также экструдером, является стальной шнек, поверхность которого обычно нитрирована. Для различных пластмасс применяются шнеки различной конфигурации с разным соотношением длины зон заполнения, сжатия и гомогенизации (рис. 22). Шнек имеет постоянную или переменную величину шага и глубины канала. Сжатие материала при движении шнека достигается за счет уменьшения шага или глубины канала. Для экструзии пластмасс обычно применяются шнеки с диаметрЬм от 38 до 150 мм. Отношение длины шнека к диаметру обычно 1525 (иногда же достигает 36) чем больше это соотношение, тем полнее проходит гомогенизация. [c.76]

Для экструзии полиметакрилатов выгоднее всего применять шнек простой конструкции (рис. 91). В зоне питания он имеет постоянную глубину винтовых каналов и шаг, соответствующий его диаметру. Длинная загрузочная часть шнека с глубокой резьбой обеспечивает хорошую гомогенизацию полимера. Шнек заканчивается дозирующими витками меньшей глубины. Степень сжатия материала обычно 3 1. Для переработки полиметакрилатов рекомендуется применять стальные хромированные шнеки, гарантирующие хорошее течение и идеальную чистоту выдавливаемого материала. Очень хорошо зарекомендовали себя экструдеры с отсосом летучих компонентов из нагревательного цилиндра (рис. 92). По опыту английской фирмы Ай-Си-Ай отсос целесообразнее всего производить над зоной сжатия. Так, фирма Райфенхёузер, 5 сконструировала экструзионную машину с отсосом [c.258]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология