Ekstruder z dvojnim-polžem je visoko{1}}učinkovita oprema za predelavo polimerov, ki se široko uporablja v postopkih mešanja, sestavljanja, odstranjevanja hlapnosti, reakcije in iztiskanja v industriji plastike, živilski, kemični in drugih industrijah. Njegovo osnovno načelo delovanja temelji na sinhronem vrtenju dveh prepletenih ali ne-prepletenih vijakov znotraj ogrevanega soda, kar omogoča transport, stiskanje, striženje, mešanje in homogenizacijo materialov.
Podrobna razčlenitev temeljnih delovnih načel:
1. Osnovna struktura
Dvojni vijaki: nameščeni vzporedno znotraj cevi s prerezom-8. Razvrstimo jih lahko v različne tipe glede na zasnovo niti, stopnjo zapleta in smer vrtenja.
Cev: običajno zasnovan s segmentirano modularno strukturo za prilagodljivo sestavljanje. Opremljen je s sistemom za ogrevanje in hlajenje ter odprtinami za odzračevanje (za dehlapiranje ali vbrizgavanje aditivov).
Pogonski sistem: Napaja, da se zagotovi sinhrono vrtenje dvojnih vijakov.
2. Temeljna delovna načela
Pozitivno transportiranje: navoji vijakov potiskajo material iz dozirnega lijaka v matrico z visoko učinkovitostjo transporta in skoraj brez povratnega toka.
Intenzivno striženje in mešanje: Območje mreženja: grebeni obeh vijakov se povezujejo drug z drugim, zaradi česar je material izpostavljen striženju, iztiskanju in cepljenju v območju mreže. Prekati v obliki črke C-: neprekinjeno komoro v obliki črke C- tvori material med vijaki in cevjo. Ko se vijaki vrtijo, se komore v obliki črke C premikajo aksialno in se nenehno delijo in reorganizirajo, da se doseže distribucijsko mešanje. Bloki za gnetenje: sestavljeni iz več zamaknjenih diskov, se intenzivnost striga nadzoruje s prilagajanjem kota zamika (npr. 90 stopinj za visoko striženje, 45 stopinj za srednje striženje), da se doseže močno disperzivno mešanje.
Samo{0}}čistilna funkcija: pri popolnoma prepletenem so-rotacijskem dvojnem vijaku greben enega vijaka pometa koren utora vijaka drugega z določeno razdaljo, kar preprečuje zadrževanje materiala in degradacijo. Ta funkcija je še posebej primerna za obdelavo toplotno-občutljivih materialov ali za aplikacije, ki zahtevajo pogoste menjave barve.
3. Ključne klasifikacije in značilnosti
Smer vrtenja: Ko-rotacija: najpogostejši tip, ki vključuje blago striženje, enakomerno mešanje in odlično-učinkovitost samočiščenja, primeren za mešanje, dehlapljenje in reaktivno ekstruzijo. Proti-rotacija: Zunanja rotacija (notranja nasprotna-rotacija) tvori zaprte komore v obliki črke C- z močno zmogljivostjo prenosa, vendar visoko strižno toploto; vrtenje navznoter (proti-rotacija navzven) ponavadi povzroči kopičenje materiala v dozirnem lijaku in se zato redko uporablja. Proti{8}}rotacija se večinoma uporablja pri iztiskanju profilov.
Stopnja prepletanja: Popolno prepletanje: grebeni in utori vijakov se tesno prilegajo, kar zagotavlja dobro mešanje in stabilno prenašanje. Brez-prepletanja: Njegovo delovanje je bližje delovanju dveh vzporednih enojnih vijakov s šibko zmogljivostjo mešanja, vendar se lahko uporablja v posebnih reakcijskih procesih.
4. Parametri nadzora procesa
Konfiguracija polža: transportne bloke, gnetelne bloke, zobate plošče in druge komponente je mogoče prilagodljivo sestaviti v skladu z zahtevami procesa.
Temperatura: Segmentiran nadzor temperature je sprejet za prilagajanje zahtevam glede taljenja in reakcije različnih materialov.
Hitrost vijaka: Vpliva na strižno hitrost, zadrževalni čas in izhod.
Metoda dovajanja: Kombinacija glavnega dovajanja in stranskega dovajanja omogoča natančno dodajanje več-komponentnih materialov.
Vakuumsko prezračevanje: Odstrani hlapne komponente in majhne molekularne snovi.
5. Primerjava z eno-polžnimi ekstruderji
Zmogljivost mešanja: ekstrudorji z dvojnim-polžem so veliko boljši od ekstrudorjev z enim-polžem, zlasti pri postopkih visokega polnjenja, mešanja in reaktivnega iztiskanja.
Transportni mehanizem: ekstrudorji z dvojnim-polžem uporabljajo transport s pozitivnim izpodrivom, ki se ponaša s stabilnim pretokom in nizko občutljivostjo na pritisk glave matrice.
Zmogljivost samo-čiščenja: Ko-rotacijski dvopolžni-ekstrudorji prekašajo eno-polžne ekstrudorje.
Zmogljivost-izgradnje tlaka: ekstrudorji z-dvojnim{1}}polžem imajo razmeroma nizko{2}}zmožnost ustvarjanja tlaka in so pogosto povezani z ekstrudorji z-enim-polžem ali zobniškimi črpalkami za dvig tlaka.
6. Glavna področja uporabe
Mešanje in modifikacija polimerov: Priprava zlitin, kot sta PP/EPDM in PC/ABS.
Polnjenje in ojačitev: disperzija polnil, vključno s kalcijevim karbonatom in steklenimi vlakni.
Reaktivno iztiskanje: polimerizacija, cepljenje, nadzorovana razgradnja itd.
Odstranjevanje hlapov in razvlaževanje: Odstranjevanje topil ali vlage.
Živilska in farmacevtska industrija: predelava testa, farmacevtska granulacija itd.
Prek zapletenega gibanja dveh polžev dvo-polžni ekstruder izvaja zapleteno striženje, cepljenje in rekombinacijo materialov med postopkom transporta, s čimer doseže zelo učinkovito mešanje in reakcijske funkcije. Njegova modularna zasnova zagotavlja veliko prilagodljivost postopka, zaradi česar je osrednja oprema za-zmogljivo mešanje in posebno obdelavo. Ključ do razumevanja njegovega principa delovanja je v razumevanju celovitega vpliva geometrijske strukture vijaka, smeri vrtenja in kombinacije procesnih modulov na polje toka materiala in vnos energije.