Расширенное руководство по полимерам. Производство пластиков. Фундаментальные основы. Часть 9

У переработчиков есть несколько решений низкой и средней стоимости, которые могут помочь. Возможно, что перепроектирование винта путем механической обработки или замены решит проблему для конкретной ситуации. Также возможно, что поверхность секции подачи шнека может быть изменена для уменьшения трения. Может помочь хонингование с паром или другая обработка хромированных поверхностей. Самым непосредственным инструментом, доступным для переработчика, является поиск оптимальных настроек температуры шнека. Эта оптимальная настройка даст лучшую температуру подачи внутри цилиндра путём комбинации оборотов и других характеристик.

Эти критические настройки подачи могут варьироваться в зависимости от многих факторов, включая число оборотов в минуту, толщину стенки цилиндра, глубину термопары, регистрирующую температуру расплава, состав пластика (наполнитель и т. д.) и другие факторы. Цель состоит в том, чтобы получить внутреннюю температуру стенки цилиндра, которая будет достаточно горячей, чтобы обеспечить вязкую липкую расплавленную пленку, не перегревая ее, чтобы сделать пластик слишком жидким, чтобы он мог легко течь.

Иногда эти настройки температуры могут решить проблему, однако, исходя из опыта различных производителей, которые ищут правильные настройки, обычно сообщается об их невысокой эффективности. Важное соображение во всех этих проблемах с подачей заключается в том, что многие из них неправильно диагностированы и на самом деле имеются проблемы не собственно с подачей, а с плавлением. Каждая комбинация шнека и пластика имеет практический предел скорости, с которой он может расплавить материал. Если шнек работает с оборотами в минуту, которые превышают способность шнека плавить материал с такой скоростью, твердые блоки будут образовываться с выбросами и ухудшением подачи. Это, в частности, пластмассы с высокой удельной теплоемкостью, такие как полиолефины. Если вы получаете низкий и неустойчивый выход в сочетании с переопределением температуры на переходном этапе, проблема обычно заключается в плавлении, а не в подаче.

Когда пустой бункер не является причиной выхода из строя машины, возможно, пластмасса перестала течь через горловину подачи из-за неправильной работы винта. Перегрев горловины подачи или запуск, сопровождаемый длительной задержкой работы пластификатора, может привести к образованию липких пластиков и остановить поток в горловине бункера. Пластмасса также может прилипать к винту в горловине подачи или просто закупоривать переднюю часть. Когда это происходит, пластик просто поворачивается с помощью винта, эффективно закрывая канал винта от перемещения пластика вперед. В результате сообщается, что винт перекрывается и прекращает подачу. Распространенным решением является использование подходящего стержня, такого как латунный, для разрушения липкого пластика или проталкивания его через бункер без повреждения машины.

Одной из разновидностей дозирующего винта является двухступенчатый, также называемый многошнековым или двойным дозирующим винтом. В основном это два одноступенчатых винта, прикрепленных друг к другу. Есть также трехступенчатые винты. Двухступенчатый шнек был спроектирован для работы с вентилируемым экструдером. В экструдере пластик расплавляется и перекачивается в вентиляционную или вторую загрузочную секцию. В этой секции расплав расширяется и удаляются летучие вещества (влага и т. д.). Затем пластик снова сжимается и перекачивается во второй раз. Двухшнековый винт имеет и другие преимущества, помимо вентиляционных возможностей. Это обеспечивает дополнительное перемешивание из-за падения, которое пластик получает в вентиляционной секции, и из-за того, что материал сжимается, разжимается и снова сжимается.

Такая технология обеспечивает некоторое перемешивание без сдвига. Поскольку шнек частично заполнен в вентиляционной секции, требования к крутящему моменту и мощности несколько снижаются при одинаковой мощности и одинаковой скорости вращения винта по сравнению с одноступенчатым винтом с таким же диаметром и длиной. Другие преимущества включают полное или частичное устранение предварительной сушки пластика, более широкое использование измельчения, уменьшенную вентиляцию формы, исключает изменение параметров сушилки по сравнению с бункерными сушилками, требующими меньше места, а также быстрые изменения цвета или других эксплуатационных характеристик пластика. В следующей части продолжим рассказ о двухшнековых экструдерах и их преимуществах в сравнении с одношнековыми.