Czynniki wpływające na wydajność granulatora tworzyw sztucznych

1, Funkcje każdej sekcji granulatora tworzyw sztucznych
Wydajność granulatora tworzyw sztucznych jest ściśle związana ze strukturą granulatora tworzyw sztucznych. Obecnie najczęściej stosowana teoria wytłaczania opiera się na trzech podstawowych funkcjach przenoszenia, topienia i dozowania. Dlatego zwykła śruba zawiera trzy sekcje; Sekcja karmienia, sekcja kompresji i sekcja homogenizacji. Sekcja podawania odgrywa rolę transportu ciał stałych, sekcja kompresji odgrywa rolę topienia i kompresji tworzywa sztucznego, a sekcja homogenizacji odgrywa rolę homogenizacji i dozowania.
In the feeding section, plastic is an unplasticized solid. Its solid transportation is based on the solid transportation theory, and its core is the solid friction theory. In this section, the solid transportation rate is related to the friction coefficient (fb) between the material and the screw surface and the friction coefficient (f) between the material and the barrel surface, when fb>F. Może poprawić stałą szybkość przenoszenia.
W sekcji ściskania tworzywo sztuczne stopniowo zmienia się ze stałego na lepkie, a mieszanie, ścinanie i tarcie w tej sekcji są stosunkowo złożone. W latach sześćdziesiątych XX wieku pojawiła się teoria przejścia fazowego sekcji sprężania. Teoria ta opiera się na termodynamice i można ją dokładnie obliczyć, ale proces obliczeń jest złożony.
Główną funkcją sekcji homogenizującej jest zwiększenie ciśnienia stopionego tworzywa sztucznego wysyłanego z sekcji kompresji, dalsze homogenizowanie tworzywa sztucznego i wytłaczanie go ilościowo z otworu matrycy przy stałym ciśnieniu. Teoria transportu stopu w sekcji homogenizacji opiera się na mechanice płynów, a stan reologiczny, wydajność i zużycie energii sekcji homogenizacji są szczegółowo badane i obliczane.
2, Przepływ materiału w turbinie
Tworzywo znajduje się w stanie lepkiego płynięcia w sekcji homogenizacji. Różnica ciśnień wzdłuż kierunku śruby jest podobna do szczeliny między zewnętrzną powierzchnią gwintu śruby lufy ze względu na opór matrycy i inne czynniki. Jego stan przepływu jest następujący:
① Przepływ dodatni, to znaczy przepływ do głowicy maszyny wzdłuż spiralnego rowka.
② Przepływ wsteczny, znany również jako przepływ wsteczny, jest przepływem spowodowanym reakcją matrycy, płyty rozdzielającej, ekranu filtra itp. na stopiony materiał, a jego kierunek przepływu jest przeciwny do przepływu dodatniego.
⑧ Przepływ wzdłużny, znany również jako przepływ krzyżowy, to cyrkulacja stopu w spiralnym rowku. Ten przepływ ma niewielki wpływ na całkowitą objętość wytłaczania i można go zignorować. Ma jednak duży wpływ na mieszanie stopionego materiału, wymianę ciepła i plastyfikację.
④ Prąd upływu.
3, Główne czynniki wpływające na produkcję
(1) Wpływ siły - wielkość wyciskania maleje liniowo wraz ze wzrostem nacisku głowicy.
① W przypadku granulatora tworzyw sztucznych z głębokim rowkiem ślimakowym i krótkim ślimakiem ilość wytłaczania gwałtownie spada wraz ze wzrostem nacisku głowicy.
② Wraz ze wzrostem temperatury matrycy wpływ ciśnienia matrycy na wielkość wytłaczania staje się wolniejszy.
③ Gdy opór matrycy jest wysoki (efektywny obszar obciążenia jest mały), na wielkość wyciskania większy wpływ ma nacisk matrycy.
④ Gdy prędkość ślimaka jest wysoka, wielkość wytłaczania jest wysoka, ale wzrost nacisku głowicy jest proporcjonalny do zmniejszenia wielkości wytłaczania.
⑤ Im większy stosunek długości do średnicy ślimaka, tym mniejszy wpływ nacisku matrycy na ilość wytłaczania.
⑥ Na wielkość wyciskania niechłodzonej śruby znacznie większy wpływ ma ciśnienie głowicy niż w przypadku chłodzonej śruby.
⑦ Im większa szczelina między ślimakiem a cylindrem, tym większa proporcja zmniejszenia objętości wytłaczania wraz ze wzrostem docisku głowicy
(2) Wpływ prędkości ślimaka - wielkość wyciskania wzrasta wraz ze wzrostem prędkości ślimaka, ale nie jest liniowa.
① With the increase of screw speed, the extent of extrusion increase is related to the material. HDPE>LDPE>PP.
② Na wielkość wytłaczania stopionego materiału o niskiej lepkości większy wpływ ma prędkość ślimaka.
③ Przy wysokiej temperaturze topnienia wielkość wytłaczania wzrasta wraz ze wzrostem prędkości ślimaka. Jednak w niskiej temperaturze topnienia jego wzrost jest bardzo mały.
④ Wielkość wyciskania niechłodzonego ślimaka jest nieco bardziej zależna od prędkości ślimaka niż w przypadku chłodzonego ślimaka.
⑤ Gdy opór matrycy jest niski, wielkość wytłaczania wzrasta wraz ze wzrostem prędkości ślimaka; Wręcz przeciwnie, odsetek poprawy jest bardzo mały.
(3) Stopień wytłoczenia gwałtownie wzrasta wraz ze wzrostem wskaźnika szybkości płynięcia materiału.
(4) Wielkość wyciskania wzrasta wraz ze wzrostem długości sekcji homogenizacji.
(5) Gdy ciśnienie głowicy jest niskie, wielkość wytłaczania wzrasta wraz z głębokością rowka śruby w sekcji homogenizacji; Jeśli jednak ciśnienie głowicy jest wysokie, wielkość wyciskania zmniejsza się wraz z pogłębianiem się głębokości rowka ślimaka w sekcji homogenizacji.
(6) Wielkość wyciskania zmniejsza się wraz ze wzrostem szczeliny między ślimakiem a cylindrem. Jednakże, gdy szczelina jest większa niż 1 mm, wielkość wytłoczenia znacznie się zmniejsza.
(7) Wielkość wytłaczania zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury sekcji zasilającej;
(8) Wraz ze wzrostem temperatury topnienia wielkość wyciskania nie zmienia się na początku. Gdy temperatura nadal rośnie do pewnego stopnia, lepkość materiału maleje, a ilość wytłaczania gwałtownie spada.
(9) Gdy temperatura cylindra zostanie podniesiona do określonej granicy, objętość wytłaczania również gwałtownie spada z powodu szybkiego zmniejszenia lepkości materiału.
(10) Wielkość wyciskania zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości części lotnych w materiale.
(11) Wraz ze wzrostem temperatury ślimaka ilość wytłaczania gwałtownie spada.
(12) Wraz z pogłębianiem się głębokości rowka śruby wielkość wyciskania szybko wzrasta na początku i gwałtownie spada, gdy osiąga określoną wartość graniczną. Dzieje się tak, ponieważ stopień uplastycznienia materiału w śrubie pogarsza się wraz ze wzrostem głębokości rowka śruby.
(13) Wielkość wyciskania wzrasta proporcjonalnie do wzrostu powierzchni otworu formującego matrycę.
(14) Wielkość wyciskania zmniejsza się proporcjonalnie wraz ze wzrostem długości poziomej części przepływowej matrycy.
4, Zastosowanie czynników wpływających na wydajność granulatora tworzyw sztucznych
(1) W przypadku materiałów o różnych wskaźnikach szybkości płynięcia nie jest możliwe porównanie ich „wydajności” w zależności od prędkości ślimaka.
(2) Wielkość wyciskania nie jest wprost proporcjonalna do prędkości ślimaka.
(3) Nawet w przypadku tego samego rodzaju granulatora tworzyw sztucznych (konstrukcja ślimaka jest taka sama, a ustawienie temperatury każdej sekcji jest takie samo), wielkość wytłaczania tego samego materiału nie jest taka sama ze względu na różną długość adaptera, powierzchnia matrycy głowicy, opór sita filtra, stopień wychłodzenia ślimaka, temperatura wstępnego nagrzania materiału oraz niewielka różnica między ślimakiem a cylindrem samego granulatora tworzywa sztucznego.
(4) W przypadku stałego granulatora z tworzywa sztucznego wielkość wytłaczania będzie się zmieniać w różnych okresach ze względu na wpływ ciśnienia stopu, temperatury ślimaka i stabilności materiału.