Hoe draagt ​​het ontwerp van het parallelle dubbelschroefsvat bij aan een betere menging en homogenisatie van materialen tijdens het extrusieproces?

Het ontwerp van het parallelle dubbelschroefsvat speelt een cruciale rol bij het verbeteren van het mengen en homogeniseren tijdens het extrusieproces via verschillende belangrijke mechanismen:

In elkaar grijpende schroeven: Het ontwerp van parallelle dubbele schroefcilinders maximaliseert het grensvlakcontact tussen het materiaal en de schroeven. De schroeven zijn ontworpen met nauwkeurige toleranties om de nabijheid te garanderen, waardoor een labyrintisch pad voor de materiaalstroom ontstaat. Deze ingewikkelde opstelling leidt tot uitgebreide materiaalverbreking en vermenging. Terwijl het materiaal door het vat beweegt, ondergaat het herhaalde cycli van compressie, rek en afschuiving, wat resulteert in een grondige verspreiding van additieven, het uiteenvallen van agglomeraten en het mengen van componenten. De in elkaar grijpende schroeven fungeren effectief als dynamische mengers, waarbij materiaal voortdurend over de lengte van het vat wordt herverdeeld om optimale homogeniteit te bereiken.

Kanaaldiepte en configuratie: De geometrie van de schroefkanalen is nauwgezet afgestemd op de specifieke reologische eigenschappen van de materialen die worden verwerkt. De diepte, breedte en steek van de kanalen zijn geoptimaliseerd om efficiënt materiaaltransport en -menging te bevorderen. Verschillende mengelementen zoals kneedblokken, distributieve mengelementen en omgekeerde elementen zijn strategisch gepositioneerd langs de schroefvluchten om extra turbulentie en afschuiving te introduceren. Deze gecontroleerde turbulentie vergemakkelijkt het mengen op macroscopisch en moleculair niveau, waardoor een uniforme verdeling van additieven en modificatoren door de polymeermatrix wordt gegarandeerd.

Afschuif- en kneedkrachten: De parallelle cilinder met dubbele schroef genereert intense schuif- en kneedkrachten door de gecoördineerde werking van de in elkaar grijpende schroeven en mengelementen. Afschuifkrachten ontstaan ​​door de verschillende snelheden tussen aangrenzende schroefgangen, waardoor materiaallagen over elkaar glijden en intense vervorming ondergaan. Deze afschuifwerking breekt agglomeraten af, verspreidt additieven en bevordert de moleculaire uitlijning. Kneedkrachten daarentegen zijn het gevolg van de in elkaar grijpende schroefelementen, die het materiaal samendrukken, uitrekken en vouwen terwijl het door de loop loopt. Deze kneedacties vergemakkelijken het innig mengen van componenten, wat leidt tot een gehomogeniseerde smelt met uniforme eigenschappen en verbeterde prestaties.

Temperatuurcontrole: Nauwkeurige temperatuurcontrole is essentieel voor het optimaliseren van de materiaalstroom en het garanderen van consistente verwerkingsomstandigheden. Het parallelle vat met dubbele schroef is uitgerust met meerdere verwarmings- en koelzones, elk onafhankelijk geregeld om het gewenste temperatuurprofiel te behouden. Verwarmingselementen ingebed in de vatwanden verhogen de materiaaltemperatuur tot het vereiste verwerkingsbereik, waardoor de vloeibaarheid van de smelt wordt bevorderd en de mengefficiëntie wordt verbeterd. Omgekeerd voorkomen strategisch geplaatste koelkanalen oververhitting en thermische degradatie van het materiaal, waardoor de productkwaliteit en stabiliteit behouden blijven. Door de temperatuur tijdens het hele extrusieproces te reguleren, maakt het vat nauwkeurige controle over de materiaalviscositeit, verblijftijd en reactiekinetiek mogelijk, wat resulteert in superieure productconsistentie en prestaties.

Verblijftijdverdeling (RTD): De verblijftijdverdeling binnen het parallelle vat met dubbele schroef wordt beïnvloed door factoren zoals schroefconfiguratie, materiaaleigenschappen en verwerkingsomstandigheden. De complexe stromingspatronen die door de schroefgeometrie worden gegenereerd, leiden tot variërende verblijftijden voor verschillende materiaalcomponenten. Deze dynamische verblijftijdverdeling zorgt voor een grondige menging en interactie tussen de materiaalbestanddelen, waardoor een uniforme verspreiding van additieven en modificatoren wordt bevorderd.

Ontluchten en ontgassen: Ontluchtings- en ontgassingsystemen zijn geïntegreerd in parallelle extruders met dubbele schroef om vluchtige verontreinigingen, ingesloten lucht en vocht uit de smelt te verwijderen. Ventilatiepoorten die strategisch langs de loop zijn geplaatst, zorgen voor de gecontroleerde afgifte van gassen en dampen, waardoor porositeit, bellen en oppervlaktedefecten in het eindproduct worden voorkomen. Er kunnen vacuümontgassingssystemen worden ingebouwd om de ontgassingsefficiëntie verder te verbeteren, vooral voor zeer vluchtige of vochtgevoelige materialen. Door opgesloten gassen en onzuiverheden te elimineren, dragen ontluchtings- en ontgassingssystemen bij aan een verbeterde productesthetiek, mechanische eigenschappen en processtabiliteit, waardoor consistente kwaliteit en prestaties worden gegarandeerd.

WEBER 107 mm platte dubbele schroef