Analiza mechanizmu plastyfikacji w różnych strefach wytłaczarki dwuślimakowej do wyrobów z PVC

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.jestproducent sprzętu mechanicznegoz ponad 30-letnim doświadczeniemurządzenia do wytłaczania rur z tworzyw sztucznych, nowa ochrona środowiska i nowy sprzęt materiałowy. Od momentu powstania Fangli był rozwijany w oparciu o wymagania użytkowników. Dzięki ciągłemu doskonaleniu, niezależnym badaniom i rozwojowi podstawowej technologii oraz trawieniu i wchłanianiu zaawansowanych technologii i innych środków rozwinęliśmy sięLinia do wytłaczania rur PCV, Linia do wytłaczania rur PP-R, Linia do wytłaczania rur PE/woda PE, który został zalecony przez chińskie Ministerstwo Budownictwa w celu zastąpienia produktów importowanych. Zdobyliśmy tytuł „Marki pierwszej klasy w prowincji Zhejiang”.

W oparciu o proces plastyfikacji materiału PVC w awytłaczarka dwuślimakowaślimak jest podzielony na trzy strefy: strefę przenoszenia substancji stałych, strefę topienia i strefę przenoszenia stopu (wytłaczania).

I. Mechanizm uplastycznianiam w strefie transportu ciał stałych

W beczce obszar, w którym przepływa stały polimer (PVC) i jego dodatki, jest wstępnie podgrzewany i zagęszczany, definiuje się jako strefę transportu stałego. Po pierwsze, przepływ stałych cząstek polimeru ze zbiornika do cylindra odbywa się grawitacyjnie. Gdy ślimak się obraca, cząstki są przenoszone w kierunku głowicy matrycy, podczas gdy cząstki w leju zasypowym płyną w sposób ciągły. W strefie przenoszenia substancji stałych (strefa Barrel C1) makrocząsteczki, małe cząsteczki i inne cząstki w materiale PVC są stopniowo podgrzewane. Jednocześnie ścinanie ślimaka i tarcie między cząstkami również zwiększają ciepło cząstek, umożliwiając im pełny kontakt, dyfuzję i penetrację w stanie zagęszczonym.

W tej strefie, na skutek zmian skoku ślimaka, szerokości płatka itp., cząstki materiału PVC ulegają gęstemu zagęszczeniu, tworząc solidne złoże lub stały korek, który ślizga się wzdłuż kanału ślimaka. Ruch pełnego grzyba opiera się na tarciu pomiędzy powierzchnią lufy a stałym czopem, natomiast tarcie pomiędzy ślimakiem a pełnym czopem utrudnia jego ruch. Dlatego wewnątrz lufy cząstki materiału PVC nie przemieszczają się równomiernie w tym samym kierunku, ale zamiast tego spadają, ślizgają się, obracają wraz ze śrubą i okresowo „mostują”. Gromadzą się za „mostem”, który następnie pęka, a proces powtarza się w sposób ciągły z wytłaczaniem materiału PVC i przepływem materiału w leju zasypowym.

W tej strefie o dobrej jakości wytłaczania i plastyfikacji PVC świadczy przejście PVC ze stanu szklistego do stanu wysokosprężystego. Z punktu widzenia struktury stanu zagregowanego obejmuje to od 50% do 60% cząstek żywicy PVC rozkładających się na cząstki pierwotne, przy czym powierzchnie różnych cząstek dodatków w pełni stykają się i dyfundują z tymi cząstkami pierwotnymi.

Warto zaznaczyć, że dla stabilnej pracy wysokość materiału stałego w zbiorniku musi zawsze przekraczać pewną wartość krytyczną. Powyżej tej wartości krytycznej zmiany wysokości materiału nie będą miały wpływu na wydajność wytłaczarki. Jeśli jednak wysokość materiału spadnie poniżej wartości krytycznej, staje się to istotnym czynnikiem niestabilności. Zmiany wysokości materiału stałego powodują zmiany ciśnienia na dnie, co może zmienić warunki pracy wytłaczarki i doprowadzić do pogorszenia jakości wytłaczania i plastyfikacji PVC.

II. Mechanizm uplastyczniania w strefie topnienia

W beczce obszar, w którym współistnieją stały polimer i stop, definiuje się jako strefę topienia lub strefę przejścia fazowego. Strefa ta odpowiada strefom grzewczym C2 i C3. Strefa topienia jest kluczową częścią wytłaczarki. Parametry takie jak ustawienia temperatury (strefa beczki C2, strefa C3, rdzeń ślimaka), prędkość ślimaka, szczelina między ślimakami oraz szczelina między ślimakiem a cylindrem znacząco wpływają na jakość wytłaczania PVC. Kiedy materiał PVC dociera do strefy topnienia, w wyniku zmian skoku ślimaka, szerokości lotu itp., cząstki PVC są gęsto zagęszczane i wytwarzają już znaczne ciśnienie. Ciśnienie to, w połączeniu ze zmiękczającym działaniem otaczającego medium grzewczego, przekształca zagęszczone cząstki w gęste „stałe złoże”. To stałe złoże jest w stanie mieszanym, składającym się częściowo z PVC w stanie wysoce elastycznym, częściowo w stanie szklistym i niewielkiej ilości w stanie lepkiego płynięcia. Solidne łoże przybiera kształt spiralnego kanału ślimakowego i ślizga się w nim. Dzięki temu względnemu ruchowi w warstwie stopu generowany jest rozkład prędkości pomiędzy złożem stałym a powierzchnią cylindra. W rezultacie stopiony w folii zaczyna płynąć w kierunku zgarniaka pchającego. Kiedy napotka zgarniak, zgarniak „zeskrobuje” stopiony materiał z lufy, zbierając go w jeziorku roztopionego materiału na tyłach kanału przed lotnikiem pchającym. W miarę przesuwania się złoża wzdłuż kanału coraz więcej stopionego materiału jest przenoszone do jeziorka. Zatem wielkość jeziorka stopu wzrasta, podczas gdy wielkość złoża stałego maleje. Stałe złoże jest stopniowo niszczone i transportowane dalej w stanie lepkiego przepływu.

W tej strefie o dobrej jakości wytłaczania i plastyfikacji PVC świadczy przejście PVC ze stanu wysokoelastycznego do stanu lepkiego płynięcia. Z punktu widzenia struktury stanu zagregowanego 60-70% pierwotnych cząstek PVC rozpada się na cząstki pierwszego rzędu, a różne cząsteczki dodatkowe stykają się z cząstkami PVC pierwszego rzędu, tworząc wiązania fizyczne i chemiczne.

Do czynników poprawiających jakość wytłaczania i plastyfikacji PVC w strefie topienia zalicza się:

(1) Zwiększanie prędkości ślimaka;

(2) Podniesienie zadanej temperatury beczki w strefie topienia;

(3) Odpowiedni odstęp pomiędzy śrubą a lufą.

Dla konkretnego preparatu do produkcji profili PCV powinien istnieć optymalny zestaw temperatur beczki dla strefy topienia.

III. Mechanizm uplastyczniania w strefie przenoszenia stopu

W cylindrze obszar, w którym stały polimer ulega całkowitej przemianie w stop, a stop jest transportowany na siłę do głowicy matrycy, określa się jako strefę przenoszenia stopu (strefa ogrzewania beczki C4). W tej strefie stopione makrocząsteczki dalej reagują i homogenizują się z różnymi dodatkami pod wpływem działania ścinania. W miarę ciągłego i ilościowego wytłaczania lepkiego płynu PVC wytwarza się ciśnienie stopu, zapewniające zwartość końcowego uformowanego produktu z PVC. W tej strefie o dobrej jakości wytłaczania i plastyfikacji PVC świadczy zachowanie makrocząsteczek PVC w stanie lepkiego płynięcia. Z punktu widzenia struktury stanu zagregowanego jest to struktura krystaliczna złożona z cząstek pierwszego rzędu PVC oraz niewielkiej liczby cząstek pierwotnych. Te pozostałe cząstki pierwotne mogą zwiększyć wytrzymałość i wytrzymałość końcowego materiału. Kiedy materiał zawierający takie kryształy jest wytłaczany i chłodzony, cząstki pierwotne mogą utrudniać ruch cząstek pierwszego rzędu pod wpływem siły zewnętrznej, co prowadzi do zwiększonej wytrzymałości. Co więcej, ze względu na dużą powierzchnię, cząstki pierwotne mogą absorbować część energii uderzenia poddawane uderzeniu, co poprawia wytrzymałość.

Jeśli potrzebujesz więcej informacji,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.zaprasza do kontaktu w celu uzyskania szczegółowego zapytania, udzielimy profesjonalnych wskazówek technicznych lub sugestii dotyczących zakupu sprzętu.