Analýza plastifikačního mechanismu v různých zónách dvoušnekového extrudéru pro výrobky z PVC

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.je avýrobce mechanického zařízenís více než 30letými zkušenostmizařízení na vytlačování plastových trubek, nová ochrana životního prostředí a nové materiálové vybavení. Od svého založení byl Fangli vyvíjen na základě požadavků uživatelů. Prostřednictvím neustálého zlepšování, nezávislého výzkumu a vývoje na základní technologii a trávení a vstřebávání pokročilé technologie a dalších prostředků jsme se vyvinuliLinka na vytlačování PVC trubek, Linka na vytlačování trubek PP-R, PE vodovodní / vytlačovací linka plynového potrubí, která byla čínským ministerstvem výstavby doporučena nahradit dovážené produkty. Získali jsme titul „Prvotřídní značka v provincii Zhejiang“.

Na základě procesu plastifikace PVC materiálu v advoušnekový extruderšnek je rozdělen do tří zón: zóna dopravy pevných látek, zóna tavení a zóna dopravy taveniny (extruze).

I. Plastifikační mechanismus v zóně dopravy pevných látek

V válci je oblast, kde proudí pevný polymer (PVC) a jeho přísady, předehřívána a zhutňována, je definována jako zóna dopravy pevných látek. Za prvé, proudění pevných polymerních částic z násypky do barelu je dosaženo gravitací. Jak se šnek otáčí, částice jsou dopravovány směrem k vytlačovací hlavě, zatímco částice v násypce nepřetržitě proudí. V zóně dopravy pevných látek (zóna Barrel C1) se makromolekuly, malé molekuly a další částice v materiálu PVC postupně ohřívají. Současně smyk od šneku a tření mezi částicemi také zvyšují teplo částic, což jim umožňuje plně se dotýkat, difundovat a pronikat ve zhutněném stavu.

V této zóně jsou v důsledku změn stoupání šneku, šířky závitu atd. částice PVC materiálu hustě zhutněny a tvoří pevné lože nebo pevnou zátku, která klouže podél kanálu šneku. Pohyb pevné zátky závisí na tření mezi povrchem hlavně a pevnou zátkou, zatímco tření mezi šroubem a pevnou zátkou brání jejímu pohybu. Proto se částice PVC materiálu uvnitř válce neposouvají rovnoměrně ve stejném směru, ale místo toho se periodicky převalují, prokluzují, otáčejí se šroubem a „přemosťují“. Hromadí se za „mostem“, který se pak zlomí a proces se nepřetržitě opakuje s vytlačováním PVC materiálu a prouděním materiálu v násypce.

V této zóně je dobrá kvalita vytlačování a plastifikace PVC indikována přechodem PVC ze skelného stavu do vysoce elastického stavu. Z hlediska struktury agregovaného stavu se jedná o rozpad 50 % až 60 % částic PVC pryskyřice na primární částice, přičemž povrchy různých částic přísad jsou plně v kontaktu a difundují s těmito primárními částicemi.

Stojí za zmínku, že pro stabilní provoz musí být výška pevného materiálu v násypce vždy nad určitou kritickou hodnotou. Nad touto kritickou hodnotou změny výšky materiálu neovlivníextrudervýkon. Pokud však výška materiálu klesne pod kritickou hodnotu, stává se významným faktorem nestability. Změny výšky plného materiálu způsobují kolísání tlaku na dně, což může změnitextruderprovozní podmínky a vedou ke zhoršení kvality vytlačování a plastifikace PVC.

II. Plastifikační mechanismus v zóně tavení

V bubnu je oblast, kde koexistuje pevný polymer a tavenina, definována jako zóna tání nebo zóna fázového přechodu. Tato zóna odpovídá topným zónám C2 a C3. Tavicí zóna je klíčovou součástíextruder. Parametry jako nastavení teploty (zóna sudu C2, zóna C3, jádro šneku), rychlost šneku, mezera mezi šneky a mezera mezi šnekem a válcem významně ovlivňují kvalitu vytlačování PVC. Když materiál PVC dosáhne zóny tavení, v důsledku změn stoupání šroubu, šířky letu atd., částice PVC jsou hustě zhutněny a již vytvořily značný tlak. Tento tlak v kombinaci se změkčujícím účinkem okolního tepelného média přemění zhutněné částice na husté „pevné lože“. Toto pevné lože je smíšené skupenství sestávající částečně z PVC ve vysoce elastickém stavu, částečně ve sklovitém stavu a malé množství ve viskózním tekutém stavu. Pevné lože má tvar spirálového šroubového kanálu a klouže v něm. V důsledku tohoto relativního pohybu je ve filmu taveniny generováno rozložení rychlosti mezi pevným ložem a povrchem válce. V důsledku toho tavenina ve filmu začne proudit směrem k tlačnému ramenu. Když se setká s letem, letka „seškrábe“ taveninu z hlavně a shromáždí ji v lázni taveniny v zadní části kanálu před tlačným letem. Jak se pevné lože pohybuje podél kanálu, stále více taveniny je unášeno do lázně taveniny. Velikost lázně taveniny se tedy zvětšuje, zatímco velikost pevného lože se zmenšuje. Pevné lože je postupně rozrušováno a dopravováno dopředu ve viskózním stavu.

V této zóně je dobrá kvalita vytlačování a plastifikace PVC indikována přechodem PVC z vysoce elastického stavu do viskózního tekutého stavu. Z hlediska struktury agregovaného stavu se 60-70 % primárních částic PVC rozkládá na částice prvního řádu a různé aditivní molekuly přicházejí do styku s částicemi prvního řádu PVC a vytvářejí fyzikální a chemické vazby.

Mezi faktory, které zlepšují kvalitu vytlačování a plastifikace PVC v zóně tavení, patří:

(1) Zvýšení rychlosti šroubu;

(2) Zvýšení nastavené teploty barelu v zóně tavení;

(3) Vhodná mezera mezi šroubem a válcem.

Pro specifickou formulaci výroby PVC profilu by měla existovat optimální sada teplot sudu pro zónu tavení.

III. Plastifikační mechanismus v zóně přepravy taveniny

V válci je oblast, kde je pevný polymer zcela přeměněn na taveninu a tavenina je násilně dopravována do vytlačovací hlavy, definována jako zóna dopravy taveniny (ohřívací zóna sudu C4). V této zóně roztavené makromolekuly dále reagují a homogenizují se s různými přísadami za působení smyku. Jak je PVC viskózní tekutina kontinuálně a kvantitativně vytlačována, vytváří se tlak taveniny, který zajišťuje kompaktnost finálního vytvořeného PVC produktu. V této zóně je dobrá kvalita vytlačování a změkčování PVC indikována tím, že si makromolekuly PVC zachovávají svůj viskózní stav tečení. Z hlediska struktury agregovaného stavu se jedná o krystalickou strukturu složenou z částic PVC prvního řádu spolu s malým počtem primárních částic. Tyto zbývající primární částice mohou zvýšit pevnost a houževnatost konečného materiálu. Když je materiál obsahující takové krystaly vytlačován a ochlazen, mohou primární částice bránit pohybu částic prvního řádu pod vnější silou, což vede ke zvýšení pevnosti. Kromě toho mohou primární částice díky své velké ploše absorbovat část energie nárazu, když jsou vystaveny nárazu, čímž se zlepšuje houževnatost.

Pokud potřebujete další informace,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.vítáme vás, abyste se obrátili na podrobný dotaz, poskytneme vám profesionální technické vedení nebo návrhy na nákup vybavení.