Blog

Геометрия шнека, способствующая получению желаемого результата в процессе компаундирования. В. Виноградова

Рассмотрим геометрию шнека, который используют для компаундирования материала и требуемым уровнем производительности двухшнекового экструдера. Шнек имеет несколько технологических зон, особенности которых мы и постараемся рассмотреть.

Шнек делится на следующие зоны – загрузки, плавления, атмосферной дегазации, смешивания, вакуумной дегазации и нагнетания.

Правильная конфигурация элементов и баррелей дает желаемый успех. Компания STEER, которую мы представляем, очень серьезно занимается разработкой и внедрением новых технологий производства шнековых элементов, баррелей и валов. Если говорить об экономическом результате такой работы, то следует отметить, что 20% мирового рынка данной продукции удерживается компанией STEER. Рассмотрим особенности элементов последовательно всех зон шнека.

1. Элементы зоны загрузки

Характеристика – большой объем, эффективность подачи, распушивание и компактирование. Эти элементы разработаны для специального применения. Отличная транспортировочная эффективность делают эти элементы наилучшим выбором. Элемент способен обрабатывать материалы, которые имеют склонность к флюидизации (Флюидизация – ФЛЮИДИЗАЦИЯ, превращение твердого вещества в порошок для обработки его как жидкого. Этот метод не только облегчает транспортировку твердых веществ, но также ускоряет реакции между твердым веществом и газом) во время прохождения зоны.

2. Элементы зоны расплава

Фрикционные смесительные элементы имеют мульти-кулачковую геометрию, которая обеспечивает однородный и интенсивный сдвиг. Процесс расплава в двухшнековых экструдерах параллельного вращения разнообразен. Термопласт подвержен интенсивному сдвигу. Эту работу выполняют смесительные блоки. Мульти-кулачковая геометрия является основой в получении однородности сдвига без какого-либо ущерба для материала, а именно его деградации. Фрикционные смесительные элементы имеют мульти-кулачковую геометрию. Этот смесительный блок с мульти-кулачковой геометрией повышает эффективность плавления. Используемые материалы для шнековых элементов обеспечивают повышенный срок службы со сбалансированными механическими характеристиками.

3. Элементы зоны дегазации

Атмосферная дегазация необходима для постоянного удаления воздуха и влажности во время или после этапа плавления. Удаление влаги для таких полимеров как Найлон и ПЭТ – одна из самых важных задач этих элементов. Воздух может поступить еще и через боковой питатель, поэтому необходимо и его удалить, особенно тогда, когда планируется увеличение производительности экструдера. Наиболее важный контрольный фактор этой зоны – это СТЕПЕНЬ НАПОЛНЕНИЯ. Степень наполнения – это соотношение актуального объема занимаемого материала к актуальному свободному объему в этой специфической зоне экструдера. Степень наполнения в экструдере контролируется такими факторами как скорость экструдера, уровень загрузки, конфигурация элементов и шнека.

4. Элементы зоны смешивания

Смешивание – важный процесс в экструдере. Задачей процесса смешивания является повышение однородности композиции. Эффективность смешивания зависит от многих составных опыта – сила сдвига, растяжение или компрессии, сгиба, эрозии и силы воздействия. Используя фракционные элементы в виде смесительных блоков можно добиться очень хорошего соединения обрабатываемых материалов. Сдвиговые и удлиняющие стрессы могут образовывать в расплаве полимерной матрицы агломерат. Фракционные смесительные элементы мульти-кулачковой геометрии устраняют мета-радиальный сдвиг и помогают получить эффективное смешение.

5. Элементы вакуумной дегазации

Вакуумная дегазация предусмотрена для удаления газов под давлением ниже, чем атмосферное. Дегазация позволяет сохранить качество расплава, подверженному влиянию мономеров, растворителей, влаги и других летучих веществ. Их можно удалить только при вакуумной дегазации. Элементы, используемые в этой зоне, постепенно утончают расплав, помогая тем самым эффективно провести дегазацию. С задачей нанести расплав на поверхность барреля тонким слоем для дегазации отлично справляются увеличенные подающие шнековые элементы или элементы типа SK.

6. Элементы зоны нагнетания

Главная задача зоны нагнетания – достичь определенного уровня давления для получения постоянной производительности. Эту зону называют также зоной увеличения давления. Компаундируемый полимер подается к фильере шнеками. Шнеки с высоким уровнем наполнения с короткими шагами являются наиболее оптимальным решением для увеличения и получения необходимого давления. Эта зона – последняя технологическая зона экструдера.

Автор

Валентина Виноградова – директор ООО “Полимер-инжиниринг”, г. Киев, т.: +38 (067) 907-60-59; E-mail: valentina.vinogradova@gmail.ua