Warum Seitenzuführung bei der Doppelschneckenextrusion verwenden?

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  Warum Seitenzuführung bei der Doppelschneckenextrusion verwenden?

• Warum Seitenzuführung bei der Doppelschneckenextrusion verwenden?

  Beim Compoundieren, bei der Masterbatch-Produktion und bei der technischen Kunststoffmodifizierung sollte nicht jede Zutat durch den Haupttrichter gelangen.

  Eine seitliche Zuführung fügt Material durch eine Zylinderöffnung weiter unten im Extruder hinzu, nachdem das Basispolymer zu schmelzen und zu homogenisieren begonnen hat. Es wird üblicherweise mit einer Mitrotation verwendetparalleler Doppelschneckenzylinderwenn Verarbeiter Glasfasern, mineralische Füllstoffe, Flammschutzmittel oder empfindliche Zusatzstoffe besser kontrollieren müssen.

  Bei einer parallelen Doppelschnecke und einem Zylinder für einen Extruder bedeutet die seitliche Zuführung nicht einfach nur die spätere Zugabe von Material. Es handelt sich um eine Prozessentscheidung, die die Faserlänge schützen, die Zufuhrstabilität verbessern, die Hitzeentwicklung empfindlicher Zutaten verkürzen und unnötigen Verschleiß an vorgeschalteten Schneckenelementen reduzieren kann.

  Bei PIPLL entwickeln und fertigen wir Schnecken- und Zylinderlösungen für Extrusionsanlagen, die ein praktisches Gleichgewicht zwischen Mischqualität, Durchsatz, Verschleißfestigkeit und Lebensdauer erfordern.

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• Was ist Seiteneinspeisung in einem Doppelschneckenextruder?

  Bei einem Seiteneinzug handelt es sich in der Regel um eine kleine Doppelschnecken-Dosiereinheit, die seitlich am Hauptextruderzylinder montiert ist. Anstatt alle Zutaten in die Haupteinfüllöffnung fallen zu lassen, gelangt zuerst das Hauptharz hinein und wird durch die vorgeschaltete Schneckenkonfiguration geschmolzen. Der seitliche Zuführer führt dann ein zweites Material in den teilweise oder vollständig geschmolzenen Polymerstrom ein.

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• Abbildung 1. Haupteinspeisung und Seiteneinspeisung bei der gleichläufigen Doppelschneckenextrusion.

• Dieses Layout wird häufig in a verwendetparalleler Doppelschneckenzylinderfür die Masterbatch-Compoundierung und technische Kunststoffmodifizierung. Der Hauptextruder übernimmt das Schmelzen und die anfängliche Plastifizierung. Der Seiteneinzug liefert Material, das nicht die gesamte vorgelagerte Schergeschichte erfahren sollte.

  Typische seitlich zugeführte Materialien sind:

  ·Glasfaser und Kohlefaser

  · Talk, Calciumcarbonat, Kieselsäure und andere mineralische Füllstoffe

  · Flammschutzmittel

  · Hitzeempfindliche Zusatzstoffe

  · Pulver mit geringer Schüttdichte

  · Ausgewählte Pigmente, funktionelle Additive und recycelte Materialkomponenten

  
  

  Warum nicht alles in den Haupttrichter geben?

  Der Haupteinspeisungsanschluss ist der längsten Verweilzeit und in der Regel den stärksten Schmelz- und Mischabschnitten ausgesetzt. Das ist zwar für das Basisharz geeignet, jedoch nicht immer für jede Rezepturkomponente.

  Ein Compoundierer benötigt beispielsweise möglicherweise eine hohe Schmelzeffizienz für PA, PP, PBT oder TPU. Allerdings können dieselben Hochscherschneckenelemente, die das Polymer effektiv schmelzen, Glasfasern verkürzen, ein empfindliches Additiv überhitzen oder den Verschleiß beschleunigen, wenn abrasiver mineralischer Füllstoff zu früh hinzugefügt wird. Aus diesem Grund ist die seitliche Zufuhr beim Gleichlauf wichtigparalleler DoppelschneckenzylinderSystem.

  
  

  Die seitliche Zuführung trägt zum Schutz der Glasfaserlänge bei

  Glasfaserverstärkte Compounds gehören zu den häufigsten Anwendungen für die Seitenzuführung. Wenn Glasfasern aus dem Haupttrichter eintreten, wandern sie zusammen mit dem Rohpolymer durch die frühen Schmelz- und Hochscherzonen. Übermäßige Scherung kann die Faserlänge verringern, was die Verstärkungswirkung im fertigen Teil verringern kann.

  Bei der seitlichen Zuführung wird zunächst die Polymermatrix aufgeschmolzen. Anschließend werden Glasfasern stromabwärts eingeführt und durch eine kontrollierte Schneckenkonfiguration mit ausreichender Durchmischung zur Benetzung und Verteilung, jedoch ohne unnötige Scherung, dispergiert.

  Das Ziel ist nicht Nullscherung. Glasfasern müssen noch benetzt und dispergiert werden. Das Ziel besteht darin, das richtige Scherniveau und die richtige Verweilzeit zu verwenden. Für Prozessoren, die aparalleler DoppelschneckenzylinderBei der Masterbatch-Compoundierung oder verstärkten technischen Kunststoffen kann dies zu einer stabileren mechanischen Leistung und einem gleichmäßigeren Endprodukt führen.

  
  

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• Abbildung 2. Glasfaser, die nach dem Schmelzen des Basispolymers durch eine seitliche Zuführung eingeführt wird.

• Die seitliche Zufuhr verbessert die Handhabung von Pulvern mit geringer Schüttdichte

  Es kann schwierig sein, feine Pulver durch einen Haupttrichter zuzuführen. Talk, Calciumcarbonat, Ruß, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid und ähnliche Materialien können aufgrund ihrer geringen Schüttdichte Brücken bilden, aufschwimmen oder sich ungleichmäßig verteilen.

  Eine Seitenzuführung nutzt positive Förderschnecken, um das Pulver in den Hauptextruder zu drücken. Dadurch erhält der Prozessor mehr Kontrolle über die Vorschubgeschwindigkeit. Bei einem gut konzipierten parallelen Doppelschnecken- und Zylindergehäuse für einen Extruder müssen die Position der Seitenzufuhr, die Zylinderöffnung, die Schneckenkonfiguration, die Entlüftungsanordnung und der Schmelzedruck zusammenarbeiten.

  Eine Seitenzuführung löst nicht automatisch alle Probleme bei der Pulverzuführung. Es gibt dem Verfahrenstechniker jedoch ein besseres Werkzeug für die Dosierung schwieriger Materialien in die Schmelze. Dies ist besonders wertvoll für die Herstellung hochgefüllter Compounds und Füllstoff-Masterbatches, wo eine instabile Dosierung zu Dichteschwankungen, schlechter Dispersion, Oberflächenfehlern oder Leistungsschwankungen führen kann.

  
  

  Die seitliche Zuführung kann die Hitzeentwicklung empfindlicher Zusatzstoffe reduzieren

  Einige Zusatzstoffe vertragen keine lange Einwirkung von Hitze und Scherung. Je nach Formulierung können dies ausgewählte Flammschutzmittel, Treibmittel, reaktive Additive, rote Phosphorsysteme oder hitzeempfindliche Modifikatoren sein.

  Die Zuführung dieser Materialien zu einem späteren Zeitpunkt im Prozess kann die Verweildauer im Extruder verkürzen. Das Additiv muss noch ausreichend gemischt werden, um richtig zu dispergieren, aber es vermeidet den gesamten vorgeschalteten Schmelzabschnitt. Der stromabwärts gelegene Abschnitt erfordert daher eine kontrollierte Verteilungsmischung und keine übermäßige Scherung.

  PIPLL kann Kunden mit kundenspezifischen Schneckenelement- und Zylinderkonfigurationen basierend auf Harztyp, Additivpaket, Durchsatzziel, Verschleißzustand und der tatsächlichen Position der Seitenzuführung unterstützen.

  
  

  Durch die seitliche Zufuhr kann der vorgelagerte Schleifverschleiß reduziert werden

  Mineralische Füllstoffe wirken oft abrasiv. Wenn harte Füllstoffe die gesamte Länge eines Extruders passieren, können sie den Verschleiß an Schneckenelementen und Zylinderoberflächen erhöhen, insbesondere in Zonen mit hoher Scherung.

  Durch die Zugabe von abrasivem Material über eine seitliche Zuführung verringert sich die Distanz, die es durch den Hauptextruder zurücklegt. Dadurch wird der Verschleiß nicht beseitigt. Die Seiteneinzugszone und die nachgeschalteten Mischabschnitte erfordern weiterhin eine geeignete Materialauswahl und einen Verschleißschutz. Allerdings kann dadurch vermeidbarer Verschleiß in der vorgeschalteten Schmelzzone reduziert werden.

  Hier befindet sich ein Bimetallparalleler Doppelschneckenzylinderkann in Betracht gezogen werden. Die richtige Zylinderlösung hängt vom Füllstofftyp, der Füllstoffbeladung, der Schneckengeschwindigkeit, dem Durchsatz, dem Polymer und den erwarteten Betriebsstunden ab. Eine Bimetalllösung ist in der Regel für abrasive oder korrosive Bedingungen relevanter als für verschleißarme Formulierungen.

  
  

  Wie sich die seitliche Zufuhr auf das Schnecken- und Zylinderdesign auswirkt

  Bei der Auswahl oder dem Austausch eines parallelen Doppelschneckenzylinders sollte die seitliche Zufuhr berücksichtigt werden. Die seitliche Einspeiseöffnung ist kein isoliertes Bauteil. Es wirkt sich auf das gesamte Prozesslayout aus.

  Laufmaterial und Verschleißfestigkeit

  Hohe Mineralbeladung, verstärkte Kunststoffe und korrosive Formulierungen erfordern möglicherweise verschleißfestere Laufmaterialien. Ein Hersteller von Bimetall-Extruderschnecken sollte die tatsächliche Formulierung bewerten, anstatt für jede Anwendung das gleiche Material zu empfehlen.

  Schraubenelementkonfiguration

  Der vorgeschaltete Abschnitt muss das Basispolymer vor der seitlichen Zuführung zuverlässig aufschmelzen. Der stromabwärts gelegene Abschnitt muss das hinzugefügte Material verteilen, ohne unnötige Scherung, übermäßigen Druck oder eine schlechte Faserretention zu erzeugen.

  Design der seitlichen Zufuhröffnung

  Die Öffnung muss einen stabilen Materialeintritt ermöglichen und einen unerwünschten Rückfluss vermeiden. Es sollte auf die Schneckenkonfiguration, den Füllstand, das Druckprofil und die Kapazität der Seitenzuführung abgestimmt sein.

  Entlüften und Entgasen

  Einige seitlich zugeführte Rezepturen benötigen einen Entlüftungsabschnitt, um Feuchtigkeit, Luft oder flüchtige Stoffe zu entfernen. Die Entlüftungsposition muss sorgfältig ausgewählt werden, um eine Pulververschleppung oder ein Austreten von Schmelze zu vermeiden.

  Ersatzkompatibilität

  Beim Austausch verschlissener Teile sollten Verarbeiter die Zylinderzeichnung, Schneckenzeichnungen oder -muster, die Maschinenmarke, den Schneckendurchmesser, den Achsabstand, das LD-Verhältnis, das Harz, den Ausstoß und die seitliche Zuführungsposition angeben. Dies hilft einem Hersteller von kundenspezifischen Extruderschnecken, die Kompatibilität vor der Produktion zu bewerten.

  
  

  Paralleler Doppelschneckenzylinder und konischer Doppelschneckenzylinder

  Die Frage zwischen parallelem oder konischem Doppelschneckenzylinder hängt von der Anwendung ab. Ein paralleler Doppelschneckenzylinder wird häufig beim Compoundieren, Masterbatch, verstärkten technischen Kunststoffen, reaktiver Extrusion und Hochleistungsmischen eingesetzt. Es eignet sich besonders für Anwendungen, die eine flexible Schneckenkonfiguration und mehrere Prozesszonen, einschließlich seitlicher Zuführung und Entlüftung, erfordern.

  Ein konischer Doppelschneckenzylinder wird häufig in PVC-Profilen, Rohren und verwandten Anwendungen verwendet, bei denen die Materialkompression und die Verarbeitungseigenschaften unterschiedlich sind. Für die seitliche Zufuhr von Glasfasern, Füllstoffen und Additiven beim Compoundieren ist die gleichläufige parallele Doppelschneckenplattform im Allgemeinen die gängigere Wahl.

  
  

  So wählen Sie einen Hersteller für parallele Doppelschneckenzylinder aus

  Bei der Auswahl von aparalleler DoppelschneckenzylinderHersteller, vergleichen Sie nicht nur den Stückpreis. Eine Ersatzschnecke und ein Ersatzzylinder müssen zum tatsächlichen Prozess passen.

  Fragen Sie den Lieferanten:

  ·Können Sie unsere Material- und Füllstoffbeladung überprüfen?

  · Können Sie nach Originalzeichnung oder Muster fertigen?

  · Welches Laufmaterial wird für unsere Verschleiß- und Korrosionsbedingungen empfohlen?

  · Können seitlich zugeführte Zylinderabschnitte und passende Schneckenelemente unterstützt werden?

  · Wie kontrollieren Sie Abmessungen, Härte und Montagekompatibilität?

  · Können Sie eine klare Auskunft geben?paralleler DoppelschneckenzylinderSpezifikation vor der Produktion?

  PIPLL ist als kundenspezifischer Extruderschneckenhersteller und OEM-Extruderschneckenzylinderlieferant für Kunststoffextrusionsanwendungen tätig. Unser Team kann verschlissene Komponenten, Maschinendaten, Materialbedingungen und Produktionsanforderungen überprüfen, bevor es eine Ersatzlösung empfiehlt.

  
  

  Häufig gestellte Fragen

  Ist eine Seitenbeschickung für jeden Doppelschneckenextruder erforderlich?

  Nein. Einfache Rezepturen funktionieren möglicherweise nur mit der Hauptfütterung effektiv. Die seitliche Zuführung ist am nützlichsten, wenn ein Material scherempfindlich, schwer zuzuführen, wärmeempfindlich, abrasiv, von geringer Dichte oder besser nach dem Schmelzen des Basispolymers zugegeben wird.

  Ist für die seitliche Beschickung immer ein Bimetall-Parallel-Doppelschneckenzylinder erforderlich?

  Nein. Ein Bimetallparalleler Doppelschneckenzylinderwird nach Verschleiß- und Korrosionsrisiko ausgewählt, nicht nur, weil ein Seitenbeschicker eingebaut ist. Hohe Füllstoffbeladung, Glasfaser, Mineralpulver und korrosive Zusätze sind wichtige zu bewertende Faktoren.

  Kann PIPLL eine komplette parallele Doppelschnecke und einen Zylinder für einen Extruder herstellen?

  Ja. PIPLL liefert kundenspezifische Schnecken- und Zylinderlösungen, einschließlich paralleler Doppelschneckenzylinderabschnitte, Schneckenelemente und verschleißfester Optionen für Compoundierung, Masterbatch, PVC, PE, PP und Extrusion technischer Kunststoffe.

  Welche Informationen benötigt PIPLL für ein Ersatzangebot?

  Bitte geben Sie Maschinenmarke und -modell, Schneckendurchmesser, LD-Verhältnis, Achsabstand, Originalzeichnung oder Muster, verarbeitetes Material, Leistung, Schneckengeschwindigkeit, seitliche Zuführungsstelle und Fotos von verschlissenen Teilen an. Dies ermöglicht es PIPLL, eine besser geeignete Schnecken- und Zylinderlösung zu empfehlen.

  
  

  Abschluss

  Die seitliche Zuführung gibt Compoundern eine kontrolliertere Möglichkeit, Materialien hinzuzufügen, die zerbrechlich, schwer zuzuführen, hitzeempfindlich oder abrasiv sind oder erst nach dem Schmelzen des Basispolymers benötigt werden.

  Bei Glasfaserverbindungen, hochgefüllten Masterbatches, flammhemmenden Formulierungen und technischen Kunststoffen kann die richtige Strategie der Seitenzuführung die Prozesskontrolle verbessern und gleichzeitig den Verschleiß und die Produktkonsistenz steuern.

  Wenn Ihre Linie ein gleichläufiges paralleles Doppelschneckenrohr verwendet und Sie vorhaben, verschlissene Schneckenelemente oder Zylinderabschnitte auszutauschen, wenden Sie sich mit Ihren Maschinendetails und Materialinformationen an PIPLL. Wir können Ihnen bei der Beurteilung der Seitenzuführungszone, des Verschleißzustands und der geeigneten Ersatzkonfiguration helfen.

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