Analyse van het plasticiseringsmechanisme in verschillende zones van dubbelschroefsextruders voor PVC-producten

Ningbo Fangli Technologie Co., Ltd.is eenfabrikant van mechanische apparatuurmet meer dan 30 jaar ervaring metextrusieapparatuur voor plastic buizen, nieuwe milieubescherming en nieuwe materialenapparatuur. Sinds de oprichting is Fangli ontwikkeld op basis van de eisen van de gebruiker. Door voortdurende verbetering, onafhankelijke R&D op de kerntechnologie en de vertering en absorptie van geavanceerde technologie en andere middelen hebben we ons ontwikkeldExtrusielijn voor PVC-buizen, PP-R pijpextrusielijn, PE watervoorziening / gasleiding extrusielijn, dat door het Chinese Ministerie van Bouw werd aanbevolen om geïmporteerde producten te vervangen. We hebben de titel "Eersteklas merk in de provincie Zhejiang" behaald.

Gebaseerd op het weekmakingsproces van PVC-materiaal in aextruder met dubbele schroefDe schroef is verdeeld in drie zones: de vaste transportzone, de smeltzone en de smelttransportzone (extrusie).

I. Plasticiseringsmechanismem in de vaste transportzone

In het vat wordt het gebied waar vast polymeer (PVC) en zijn additieven stromen, worden voorverwarmd en verdicht, gedefinieerd als de vaste transportzone. Ten eerste wordt de stroom vaste polymeerdeeltjes vanuit de trechter naar het vat bereikt door de zwaartekracht. Terwijl de schroef draait, worden de deeltjes naar de matrijskop getransporteerd, terwijl de deeltjes in de trechter continu stromen. In de vaste transportzone (Barrel C1-zone) worden de macromoleculen, kleine moleculen en andere deeltjes in het PVC-materiaal geleidelijk verwarmd. Tegelijkertijd verhogen de afschuiving van de schroef en de wrijving tussen de deeltjes ook de warmte van de deeltjes, waardoor ze volledig contact kunnen maken, kunnen diffunderen en kunnen doordringen in een gecomprimeerde toestand.

In deze zone worden de PVC-materiaaldeeltjes, als gevolg van veranderingen in de spoed van de schroef, de vluchtbreedte, enz., dicht verdicht, waardoor een stevig bed of een massieve plug wordt gevormd die langs het schroefkanaal glijdt. De beweging van de massieve plug is afhankelijk van de wrijving tussen het cilinderoppervlak en de massieve plug, terwijl de wrijving tussen de schroef en de massieve plug de beweging ervan belemmert. Daarom bewegen PVC-materiaaldeeltjes in de loop niet gelijkmatig in dezelfde richting, maar tuimelen, glijden, roteren met de schroef en "bruggen" periodiek. Ze stapelen zich op achter de 'brug', die vervolgens breekt, en het proces herhaalt zich voortdurend met de extrusie van PVC-materiaal en de materiaalstroom in de trechter.

In deze zone wordt een goede kwaliteit van de PVC-extrusie en -plastificering aangegeven door de overgang van PVC van een glasachtige toestand naar een hoog-elastische toestand. Vanuit het perspectief van de geaggregeerde staatsstructuur gaat het om 50% tot 60% van de PVC-harsdeeltjes die worden afgebroken tot primaire deeltjes, waarbij de oppervlakken van verschillende additieve deeltjes volledig in contact komen en diffunderen met deze primaire deeltjes.

Het is vermeldenswaard dat voor een stabiele werking de hoogte van het vaste materiaal in de trechter altijd boven een bepaalde kritische waarde moet liggen. Boven deze kritische waarde hebben veranderingen in de materiaalhoogte geen invloed op de prestaties van de extruder. Als de materiaalhoogte echter onder de kritische waarde komt, wordt dit een belangrijke instabiliteitsfactor. Veranderingen in de hoogte van het vaste materiaal veroorzaken variaties in de druk aan de onderkant, wat de bedrijfsomstandigheden van de extruder kan veranderen en kan leiden tot een verslechtering van de kwaliteit van de PVC-extrusie en plastificering.

II. Plasticiseringsmechanisme in de smeltzone

In het vat wordt het gebied waar vast polymeer en smelt naast elkaar bestaan ​​gedefinieerd als de smeltzone of faseovergangszone. Deze zone komt overeen met de verwarmingszones C2 en C3. De smeltzone is een cruciaal onderdeel van de extruder. Parameters zoals temperatuurinstellingen (Barrel C2-zone, C3-zone, schroefkern), schroefsnelheid, de opening tussen de schroeven en de opening tussen de schroef en de cilinder hebben een aanzienlijke invloed op de kwaliteit van PVC-extrusie. Wanneer PVC-materiaal de smeltzone bereikt, als gevolg van veranderingen in de spoed van de schroef, de vluchtbreedte, enz., worden de PVC-deeltjes dicht verdicht en hebben ze al een aanzienlijke druk gegenereerd. Deze druk, gecombineerd met het verzachtende effect van het omringende warmtemedium, transformeert de verdichte deeltjes in een dicht ‘vast bed’. Dit vaste bed is een gemengde toestand en bestaat deels uit PVC in een hoogelastische toestand, deels in een glasachtige toestand, en een kleine hoeveelheid in een viskeuze vloeitoestand. Het massieve bed neemt de vorm aan van het spiraalvormige schroefkanaal en glijdt daarin. Als gevolg van deze relatieve beweging wordt binnen de smeltfilm een ​​snelheidsverdeling gegenereerd tussen het vaste bed en het vatoppervlak. Als gevolg hiervan begint de smelt in de film naar de duwvlucht te stromen. Wanneer hij de vlucht tegenkomt, "schraapt" de vlucht de smelt van het vat en verzamelt deze in de smeltplas aan de achterkant van het kanaal vóór de duwende vlucht. Terwijl het vaste bed langs het kanaal beweegt, wordt steeds meer smelt in het smeltbad getransporteerd. De grootte van het smeltbad neemt dus toe, terwijl de grootte van het vaste bed afneemt. Het vaste bed wordt geleidelijk vernietigd en in een stroperige stromingstoestand naar voren getransporteerd.

In deze zone wordt een goede kwaliteit van de PVC-extrusie en -plastificering aangegeven door de overgang van PVC van een hoog-elastische toestand naar een viskeuze vloeitoestand. Vanuit het perspectief van de geaggregeerde toestandsstructuur valt 60-70% van de primaire PVC-deeltjes uiteen in deeltjes van de eerste orde, en verschillende additieve moleculen komen in contact met de eerste-orde PVC-deeltjes, waardoor fysische en chemische bindingen worden gevormd.

Factoren die de kwaliteit van PVC-extrusie en plasticisering in de smeltzone verbeteren zijn onder meer:

(1) Verhogen van de schroefsnelheid;

(2) Het verhogen van de ingestelde temperatuur van het vat in de smeltzone;

(3) Geschikte opening tussen de schroef en de cilinder.

Voor een specifieke formulering voor de productie van PVC-profielen moet er een optimale set vattemperaturen zijn voor de smeltzone.

III. Plasticisatiemechanisme in de smelttransportzone

In het vat wordt het gebied waar het vaste polymeer volledig in smelt wordt omgezet en de smelt met kracht naar de matrijskop wordt getransporteerd, gedefinieerd als de smelttransportzone (verwarmingszone Vat C4). In deze zone reageren en homogeniseren de gesmolten macromoleculen verder met verschillende additieven onder afschuifwerking. Terwijl de PVC-viskeuze vloeistof continu en kwantitatief wordt geëxtrudeerd, wordt smeltdruk gevormd, waardoor de compactheid van het uiteindelijk gevormde PVC-product wordt gegarandeerd. In deze zone wordt een goede kwaliteit van de PVC-extrusie en -plastificatie aangegeven doordat de PVC-macromoleculen hun stroperige stromingstoestand behouden. Vanuit het perspectief van de geaggregeerde toestandsstructuur is het een kristallijne structuur die bestaat uit PVC-deeltjes van de eerste orde samen met een klein aantal primaire deeltjes. Deze resterende primaire deeltjes kunnen de sterkte en taaiheid van het uiteindelijke materiaal verbeteren. Wanneer materiaal dat dergelijke kristallen bevat, wordt geëxtrudeerd en afgekoeld, kunnen de primaire deeltjes de beweging van de eerste orde deeltjes onder externe kracht belemmeren, wat leidt tot verhoogde sterkte. Bovendien kunnen de primaire deeltjes, vanwege hun grote oppervlak, een deel van de impactenergie absorberen wanneer ze worden blootgesteld aan schokken, waardoor de taaiheid wordt verbeterd.

Als u meer informatie nodig heeft,Ningbo Fangli Technologie Co., Ltd.heet u welkom om contact op te nemen voor een gedetailleerd onderzoek, wij zullen u voorzien van professionele technische begeleiding of suggesties voor de aanschaf van apparatuur.