Преимущества применения конических двухшнековых экструдеров для изделий из ПВХ

Преимущества применения конических двухшнековых экструдеров для изделий из ПВХ

Один

Конический двухшнековый экструдер представляет собой уникальную конструкцию в области двухшнековой экструзии, характеризующуюся тем, что шнеки и цилиндр имеют коническую форму. Начиная с секции подачи, диаметр шнека постепенно уменьшается, при этом шнек и канал ствола имеют соответствующую коническую геометрию. Эта конструкция особенно хорошо подходит для пластификации и формования термочувствительных пластмасс, таких как ПВХ. Следовательно, он стал основным методом производства пластиковых дверных и оконных профилей из ПВХ, труб, пенопластов, гидроизоляционных мембран и других продуктов.

Два

Преимущества конических двухвинтовых винтов

Преимущества конической двухшнековой гидродинамики и механизмов подачи твердых материалов от Во время транспортировки материала естественное уменьшение объема винтовых канавок постепенно сжимает материал. Этот процесс одновременно обеспечивает дегазацию, уплотнение и предварительную пластификацию без использования сложных дополнительных компонентов. Между тем, постепенное изменение глубины резьбовой канавки обеспечивает относительно небольшое воздействие сдвига на материал, снижая риск термического разложения термочувствительных материалов, вызванного перегревом, вызванным трением. Кроме того, взаимодействие между вращающимися в противоположных направлениях шнеками усиливается с давлением, создаваемым конической структурой, обеспечивая тщательное перемешивание материалов даже во время процесса транспортировки.Suzhou Jwell : Больший диаметр на входе увеличивает пропускную способность загрузочного отверстия, что делает его особенно подходящим для работы с сыпучими и плохо сыпучими материалами, такими как порошок ПВХ, эффективно устраняя узкие места при подаче.

С точки зрения механической конструкции и надежности системы меньший диаметр на конце вала винта представляет собой продуманную конструктивную особенность. Это означает, что при противодействии тому же давлению формы трансмиссионная система испытывает меньшую обратную тягу. Это не только существенно снижает нагрузку на опорные подшипники сердечника, значительно продлевая срок службы и надежность оборудования при непрерывном производстве с высокими нагрузками, но также позволяет экструдеру с большей легкостью справляться с сценариями производства с высоким сопротивлением, обеспечивая стабильные выходные процессы.

Три

Область применения

Основное применение конических двухшнековых экструдеров заключается в прямом экструзионном формовании изделий из поливинилхлорида (ПВХ), что идеально сочетается с их уникальными конструктивными преимуществами. При обработке ПВХ обычно применяется «одностадийный» метод, при котором порошкообразное сырье формируется непосредственно. Для этого процесса требуется оборудование с отличными возможностями транспортировки порошка, мягкими характеристиками пластификации и механической прочностью, позволяющей выдерживать высокое противодавление — требования, для удовлетворения которых специально оптимизированы конические двухшнековые экструдеры. Их применение охватывает все основные категории изделий из ПВХ: в трубах и фитингах они в основном используются для строительства водопроводных и дренажных труб (ПВХ), кабельных и кабельных муфт, а также различных химических трубопроводов; при экструзии профилей они служат стандартным производственным оборудованием для пластиковых дверных и оконных профилей, декоративных панелей, плинтусов и лестничных перил. При производстве листов они используются не только для жестких листов ПВХ, но и играют решающую роль в контроле разложения пенообразователей в вспененных листах (таких как свободновспененные или вспененные листы с оболочкой) благодаря их мягкому полю сдвига, обеспечивающему однородную структуру ячеек. Кроме того, конические двухшнековые экструдеры широко используются для гранулирования различных соединений, специфичных для ПВХ, таких как кабельные материалы, прозрачные материалы и модифицированные материалы с высоким содержанием наполнителя.

В приложениях, не связанных с ПВХ, конические двухшнековые экструдеры, благодаря своим щадящим характеристикам обработки, также подходят для других систем материалов, чувствительных к сдвигу и температуре. Например, при обработке древесно-пластиковых композитов (ДПК) они позволяют снизить риск термической деградации древесных волокон при высоких температурах, сохраняя хороший цвет и эксплуатационные характеристики материала. Для конструкционных пластиков с высокой вязкостью расплава и узкими окнами обработки, таких как поливинилиденфторид (ПВДФ), постепенное повышение температуры и стабильная транспортировка облегчают точный контроль процесса. Кроме того, при работе с составами с высоким содержанием наполнения (такими как ПВХ или полиолефины с высоким содержанием карбоната кальция) высокая пропускная способность и низкое тепловыделение конических шнеков, вызванное сдвигом, помогают обеспечить равномерную дисперсию наполнителя и предотвратить разложение матрицы смолы или ухудшение характеристик из-за локального перегрева. Хотя их доля рынка в этих областях относительно невелика, конические двухшнековые экструдеры представляют собой надежное техническое решение для решения проблем, связанных с температурной чувствительностью и сложными процессами обработки.

Четыре

Преимущества конических двухшнековых шнеков при экструзии ПВХ

1 Прямая обработка порошкообразных материалов закладывает основу для «одностадийного метода».

Наиболее существенное конструктивное преимущество конических двухшнековых экструдеров заключается в существенно большем диаметре секции подачи по сравнению с секцией дозирования, что обеспечивает исключительно широкую площадь поперечного сечения на входе материала. Такая конструкция позволяет экструдерам легко и эффективно транспортировать сухие смеси ПВХ с низкой объемной плотностью и плохой сыпучестью (включая смолы, стабилизаторы, смазки, наполнители и т. д.). Это преимущество поддерживает экономически эффективный «одностадийный» маршрут обработки при производстве ПВХ, при котором порошкообразная смесь подается непосредственно в экструдер без предварительного гранулирования, завершая транспортировку, пластификацию, удаление летучих веществ, гомогенизацию и формование за один этап. По сравнению с традиционным «двухэтапным» методом (сначала гранулирование, затем экструдирование) этот подход исключает потребление энергии и инвестиции в оборудование, необходимые для этапа гранулирования, что значительно снижает общие производственные затраты. Эта экономическая выгода является основной причиной того, что конические двухшнековые экструдеры доминируют в крупномасштабном производстве ПВХ.

2 Бережный и контролируемый процесс пластификации обеспечивает безопасную обработку термочувствительных материалов.

Как типичный термочувствительный полимер, ПВХ имеет относительно узкое окно обработки. Он склонен к термическому разложению при чрезмерно высоких температурах или интенсивном сдвиге, выделяя газообразный хлористый водород и вызывая обесцвечивание материала и ухудшение характеристик. Глубина полета конических двухшнековых экструдеров уменьшается линейно и плавно от секции подачи большого диаметра к секции дозирования малого диаметра. Это означает, что изменение скорости сдвига, испытываемое материалом во время его движения вперед, относительно умеренное. Этот мягкий процесс сдвига эффективно контролирует внутреннее тепло, выделяемое в результате вязкой диссипации, и предотвращает образование локальных горячих точек, тем самым обеспечивая безопасную и контролируемую среду плавления ПВХ-материалов. Это не только обеспечивает непрерывную стабильность производственного процесса, но и существенно повышает качество конечного продукта, такое как однородность цвета, механическая прочность и долговечность.

3 Высокоэффективная внутренняя вентиляция и постепенное уплотнение оптимизируют качество расплава.

При транспортировке материала в конусно-шнековом канале неизбежное сближение объема канала подвергает его непрерывному и устойчивому осевому сжатию. Этот эффект «геометрического сжатия» выполняет две важные функции: во-первых, он обеспечивает плавный путь выхода воздуха и низкомолекулярных летучих веществ, вовлеченных в сыпучий порошок, которые можно эффективно удалить через вентиляционные отверстия, расположенные в секции сжатия, тем самым предотвращая такие дефекты, как пузырьки или серебряные полосы, в конечном продукте. Во-вторых, этот процесс постепенного уплотнения способствует тесному соединению между частицами порошка и облегчает их ступенчатое плавление, сопровождающееся выделением тепла, вызванным сдвигом. Это особенно полезно для достижения равномерной и плотной пластификации расплава жесткого ПВХ высокой вязкости, закладывая прочную основу для последующей стабильной экструзии.

4 Прочная конструкция осевого упорного подшипника обеспечивает надежную работу при высоком противодавлении.

С точки зрения механической конструкции коническая конструкция предлагает уникальные механические преимущества. Согласно формуле расчета осевой силы, когда давление головки экструдера (сопротивление матрицы) остается постоянным, осевая сила реакции, действующая на упорный подшипник, пропорциональна площади поперечного сечения концевой шейки шнека. Значительно меньший диаметр шейки на конце конического шнека означает, что при том же давлении матрицы создаваемая им осевая нагрузка намного ниже, чем у параллельного двухшнекового экструдера с эквивалентными характеристиками. Такая конструкция значительно снижает нагрузку на ответственный упорный подшипник, не только продлевая срок его службы, но и повышая надежность всей системы привода в условиях высокого давления. Это позволяет коническим двухшнековым экструдерам без особых усилий работать с высокопрочными матрицами, необходимыми для таких продуктов, как трубы и профили из ПВХ, обеспечивая долгосрочное, бесперебойное и стабильное производство в больших объемах.

5 Отличные возможности самоочистки и базового смешивания отвечают требованиям гибкости производства и гомогенизации.

Конические двухшнековые экструдеры обычно имеют конструкцию, вращающуюся в противоположных направлениях и тесно переплетающуюся. Во время работы два винта действуют как зацепляющиеся шестерни, их рабочие поверхности и основания постоянно трутся друг о друга. Этот механизм наделяет оборудование превосходными возможностями самоочистки. Он эффективно предотвращает застой или карбонизацию материала в летных зазорах или мертвых зонах, что особенно важно для производства таких изделий, как профили, которые требуют частой смены цвета или формулы. Это значительно сокращает время простоя машины на мойку и сводит к минимуму отходы материала. В то же время действия сдвига, расщепления и рекомбинации, оказываемые на материал внутри зоны взаимодействия, обеспечивают достаточные эффекты распределительного смешивания. Это обеспечивает тщательную макроскопическую гомогенизацию всех компонентов рецептуры ПВХ (таких как стабилизаторы, пигменты и наполнители), отвечая требованиям качества большинства продуктов из ПВХ.

Пять. Таким образом, благодаря своей уникальной конической геометрической конструкции конический двухшнековый экструдер стал незаменимым основным оборудованием для экструзионного формования термочувствительных пластмасс, таких как ПВХ. Его основные преимущества заключаются в: исключительных возможностях прямой обработки порошков, идеально поддерживающих экономичный и эффективный «одностадийный» производственный процесс; бережная и контролируемая пластификация, эффективно предотвращающая термическое разложение ПВХ; естественные функции вентиляции и уплотнения, оптимизирующие качество расплава; прочная осевая несущая конструкция, обеспечивающая надежность работы при высоком противодавлении; а также превосходные возможности самоочистки и фундаментального смешивания. Эти характеристики позволяют ему доминировать в крупных секторах строительных материалов, таких как трубы ПВХ, профили, листы и гранулирование, а также расширять его применение до сложных термочувствительных материалов, таких как древесно-пластиковые композиты и фторопласты.