Waarom zijtoevoer gebruiken bij extrusie met dubbele schroef?

• 
  

  Waarom zijtoevoer gebruiken bij extrusie met dubbele schroef?

• Waarom zijtoevoer gebruiken bij extrusie met dubbele schroef?

  Bij compounding, masterbatchproductie en technische kunststofmodificatie mag niet elk ingrediënt via de hoofdtrechter binnenkomen.

  Een zijtoevoer voegt materiaal toe via een vatopening verderop in de extruder, nadat het basispolymeer is begonnen te smelten en te homogeniseren. Het wordt vaak gebruikt met een meedraaiendeparallelle dubbelschroefsloopwanneer verwerkers glasvezel, minerale vulstof, vlamvertragers of gevoelige additieven met betere controle moeten introduceren.

  Bij een parallelle dubbele schroef en cilinder voor een extruder betekent zijtoevoer niet simpelweg het later toevoegen van materiaal. Het is een procesbeslissing die de vezellengte kan beschermen, de voedingsstabiliteit kan verbeteren, de hittegeschiedenis van gevoelige ingrediënten kan verkorten en onnodige slijtage van stroomopwaartse schroefelementen kan verminderen.

  Bij PIPLL ontwerpen en produceren we schroef- en vatoplossingen voor extrusiefabrieken die een praktisch evenwicht nodig hebben tussen mengkwaliteit, doorvoer, slijtvastheid en levensduur.

• 

• Wat is zijtoevoer in een extruder met dubbele schroef?

  Een zijtoevoer is meestal een kleine doseereenheid met dubbele schroef die aan de zijkant van de hoofdextrudercilinder is gemonteerd. In plaats van alle ingrediënten in de hoofdtoevoerpoort te laten vallen, komt de hoofdhars als eerste binnen en wordt gesmolten door de stroomopwaartse schroefconfiguratie. De zijtoevoer introduceert vervolgens een tweede materiaal in de gedeeltelijk of volledig gesmolten polymeerstroom.

• 

• Figuur 1. Hoofdtoevoer en zijtoevoer bij meedraaiende extrusie met dubbele schroef.

• Deze lay-out wordt veel gebruikt in aparallelle dubbele schroefcilindervoor masterbatch-compounding en technische kunststofmodificatie. De hoofdextruder zorgt voor het smelten en de initiële plasticatie. De zijaanvoer levert materiaal dat niet de volledige stroomopwaartse schuifgeschiedenis mag ondergaan.

  Typische materialen met zijtoevoer zijn onder meer:

  ·Glasvezel en koolstofvezel

  · Talk, calciumcarbonaat, silica en andere minerale vulstoffen

  · Vlamvertragers

  · Warmtegevoelige additieven

  · Poeders met een lage bulkdichtheid

  · Geselecteerde pigmenten, functionele additieven en gerecyclede materiaalcomponenten

  
  

  Waarom niet alles in de hoofdtrechter plaatsen?

  De hoofdtoevoerpoort wordt blootgesteld aan de langste verblijftijd en gewoonlijk aan de sterkste smelt- en mengsecties. Dat is geschikt voor de basishars, maar niet altijd voor elke formuleringscomponent.

  Een menger kan bijvoorbeeld een hoge smeltefficiëntie nodig hebben voor PA, PP, PBT of TPU. Dezelfde schroefelementen met hoge afschuiving die het polymeer effectief smelten, kunnen echter glasvezel inkorten, een gevoelig additief oververhitten of de slijtage versnellen wanneer schurende minerale vulstof te vroeg wordt toegevoegd. Daarom is zijvoeding belangrijk bij meedraaienparallelle dubbele schroefcilindersysteem.

  
  

  Zijdelingse invoer helpt de glasvezellengte te beschermen

  Met glasvezel versterkte verbindingen zijn een van de meest voorkomende toepassingen voor zijvoeding. Als glasvezel uit de hoofdtrechter binnenkomt, gaat deze samen met het ruwe polymeer door de zones met vroeg smelten en hoge afschuiving. Overmatige afschuiving kan de vezellengte verminderen, waardoor het versterkende effect in het voltooide onderdeel kan worden verminderd.

  Bij zijtoevoer wordt de polymeermatrix eerst gesmolten. Glasvezel wordt vervolgens stroomafwaarts geïntroduceerd en gedispergeerd via een gecontroleerde schroefconfiguratie met voldoende menging voor bevochtiging en distributie, maar zonder onnodige schuifkracht.

  Het doel is niet nul-shear. Glasvezel moet nog steeds worden bevochtigd en verspreid. Het doel is om het juiste afschuifniveau en de juiste verblijftijd te gebruiken. Voor verwerkers die gebruikmaken van eenparallelle dubbele schroefcilindervoor masterbatch-compounds of versterkte technische kunststoffen kan dit stabielere mechanische prestaties en een consistenter eindproduct ondersteunen.

  
  

• 

• Figuur 2. Glasvezel geïntroduceerd via een zijtoevoer nadat het basispolymeer is gesmolten.

• Zijdelingse invoer verbetert de verwerking van poeders met een lage bulkdichtheid

  Fijne poeders kunnen moeilijk via een hoofdtrechter worden ingevoerd. Talk, calciumcarbonaat, roet, magnesiumhydroxide, aluminiumhydroxide en soortgelijke materialen kunnen vanwege hun lage stortdichtheid ongelijkmatig bruggen, drijven of zich voeden.

  Een zijaanvoer maakt gebruik van positieve transportschroeven om het poeder in de hoofdextruder te duwen. Dit geeft de processor meer controle over de voedingssnelheid. In een goed ontworpen parallelle dubbele schroef en cilinder voor extruder moeten de zijtoevoerpositie, cilinderopening, schroefconfiguratie, ontluchtingsopstelling en smeltdruk samenwerken.

  Een zijtoevoer lost niet automatisch elk poedertoevoerprobleem op. Het geeft de procesingenieur echter een beter hulpmiddel om moeilijke materialen in de smelt te doseren. Dit is met name waardevol voor de productie van hooggevulde verbindingen en masterbatch-vulstoffen, waarbij onstabiele dosering dichtheidsvariatie, slechte dispersie, oppervlaktedefecten of outputfluctuaties kan veroorzaken.

  
  

  Zijtoevoer kan de hittegeschiedenis van gevoelige additieven verminderen

  Sommige additieven tolereren geen langdurige blootstelling aan hitte en schuifkracht. Afhankelijk van de formulering kan dit geselecteerde vlamvertragers, blaasmiddelen, reactieve additieven, rode fosforsystemen of warmtegevoelige modificatoren omvatten.

  Door deze materialen later in het proces toe te voeren, kan de tijd die ze in de extruder doorbrengen, worden verkort. Het additief heeft nog steeds voldoende menging nodig om goed te dispergeren, maar het vermijdt het volledige stroomopwaartse smeltgedeelte. Het stroomafwaartse gedeelte heeft daarom gecontroleerde distributieve menging nodig, en geen overmatige afschuiving.

  PIPLL kan klanten ondersteunen met op maat gemaakte schroefelement- en cilinderconfiguraties op basis van harstype, additievenpakket, doorvoerdoel, slijtageconditie en de werkelijke positie van de zijaanvoer.

  
  

  Zijdelingse invoer kan stroomopwaartse schuurslijtage verminderen

  Minerale vulstoffen zijn vaak schurend. Wanneer harde vulstoffen door de volledige lengte van een extruder gaan, kunnen ze de slijtage van schroefelementen en cilinderoppervlakken vergroten, vooral in zones met hoge afschuiving.

  Door schurend materiaal via een zijtoevoer toe te voegen, wordt de afstand die het door de hoofdextruder aflegt, kleiner. Dit elimineert slijtage niet. De zijaanvoerzone en stroomafwaartse mengsecties vereisen nog steeds een geschikte materiaalkeuze en slijtagebescherming. Het kan echter vermijdbare slijtage in de stroomopwaartse smeltzone verminderen.

  Dit is waar een bimetaalparallelle dubbele schroefcilinderkan worden overwogen. De juiste vatoplossing is afhankelijk van het vultype, de vulstofbelasting, de schroefsnelheid, de doorvoer, het polymeer en de verwachte bedrijfsuren. Een bimetaaloplossing is doorgaans relevanter voor schurende of corrosieve omstandigheden dan voor formuleringen met lage slijtage.

  
  

  Hoe zijvoeding het ontwerp van de schroef en de loop beïnvloedt

  Bij het selecteren of vervangen van een parallelle dubbelschroefsloop moet rekening worden gehouden met zijdelingse voeding. De zij-invoeropening is geen geïsoleerd onderdeel. Het beïnvloedt de volledige procesinrichting.

  Vatmateriaal en slijtvastheid

  Hoge minerale belasting, versterkte kunststoffen en corrosieve formuleringen vereisen mogelijk slijtvastere vatmaterialen. Een fabrikant van bimetaalextruderschroeven zou de feitelijke formulering moeten evalueren in plaats van hetzelfde materiaal voor elke toepassing aan te bevelen.

  Configuratie van schroefelementen

  Het stroomopwaartse gedeelte moet het basispolymeer op betrouwbare wijze smelten voordat het aan de zijkant wordt aangevoerd. Het stroomafwaartse gedeelte moet het toegevoegde materiaal verspreiden zonder onnodige schuifkracht, overmatige druk of slechte vezelretentie te creëren.

  Ontwerp van zij-invoerpoort

  De opening moet een stabiele materiaalinvoer mogelijk maken en ongewenste terugstroming voorkomen. Het moet worden afgestemd op de schroefconfiguratie, het vulniveau, het drukprofiel en de capaciteit van de zijtoevoer.

  Ontluchten en ontgassen

  Sommige zijvoedingsformules hebben een ventilatiegedeelte nodig om vocht, lucht of vluchtige stoffen te verwijderen. De ventilatiepositie moet zorgvuldig worden gekozen om overdracht van poeder of smeltlekkage te voorkomen.

  Vervangingscompatibiliteit

  Bij het vervangen van versleten onderdelen moeten verwerkers de cilindertekening, schroeftekeningen of monsters, machinemerk, schroefdiameter, hartafstand, LD-verhouding, hars, uitvoer en zijtoevoerpositie verstrekken. Dit helpt een fabrikant van op maat gemaakte extruderschroeven om de compatibiliteit vóór productie te beoordelen.

  
  

  Parallelle dubbelschroefsloop en conische dubbelschroefsloop

  De kwestie van parallelle versus conische dubbelschroefsloop hangt af van de toepassing. Een parallel vat met dubbele schroef wordt veel gebruikt bij compounding, masterbatch, versterkte technische kunststoffen, reactieve extrusie en mengen met hoge output. Het is vooral geschikt voor toepassingen die een flexibele schroefconfiguratie en meerdere proceszones vereisen, inclusief zijtoevoer en ontluchting.

  Een conische cilinder met dubbele schroef wordt vaak gebruikt in PVC-profielen, buizen en aanverwante toepassingen waarbij de materiaalcompressie- en verwerkingseigenschappen verschillen. Voor zijtoevoer van glasvezels, vulstoffen en additieven bij compounding is het meedraaiende parallelle dubbelschroefsplatform over het algemeen de meest gebruikelijke keuze.

  
  

  Hoe u een fabrikant van parallelle dubbelschroefscilinders kiest

  Bij het selecteren van eenparallelle dubbele schroefcilinderfabrikant, vergelijk niet alleen de eenheidsprijs. Een vervangende schroef en cilinder moeten passen bij het echte proces.

  Vraag het aan de leverancier:

  ·Kunt u onze materiaal- en vulstoflading beoordelen?

  · Kunt u produceren volgens de originele tekening of het originele monster?

  · Welk vatmateriaal wordt aanbevolen voor onze slijtage- en corrosieomstandigheden?

  · Kunt u zijdelingse loopsecties en bijpassende schroefelementen ondersteunen?

  · Hoe controleert u de afmetingen, hardheid en montagecompatibiliteit?

  · Kunt u een duidelijkeparallelle dubbele schroefcilinderspecificatie vóór productie?

  PIPLL werkt als een op maat gemaakte fabrikant van extruderschroeven en als OEM-leverancier van extruderschroefcilinders voor kunststof extrusietoepassingen. Ons team kan versleten onderdelen, machinegegevens, materiaalomstandigheden en productievereisten beoordelen voordat ze een vervangende oplossing aanbevelen.

  
  

  Veelgestelde vragen

  Is zijtoevoer noodzakelijk voor elke dubbelschroefsextruder?

  Nee. Eenvoudige formuleringen kunnen effectief werken met uitsluitend hoofdvoeding. Zijwaartse invoer is het nuttigst wanneer een materiaal gevoelig is voor afschuiving, moeilijk aan te voeren, hittegevoelig, schurend, lage dichtheid, of beter toegevoegd nadat het basispolymeer is gesmolten.

  Is er bij zijtoevoer altijd een bimetalen cilinder met parallelle dubbele schroef vereist?

  Nee. Een bimetaalparallelle dubbele schroefcilinderwordt geselecteerd op basis van slijtage- en corrosierisico, en niet alleen omdat er een zijaanvoer is geïnstalleerd. Een hoge vulstofbelasting, glasvezel, mineraalpoeder en corrosieve additieven zijn belangrijke factoren om te evalueren.

  Kan PIPLL een complete parallelle dubbele schroef en cilinder voor extruder vervaardigen?

  Ja. PIPLL levert op maat gemaakte schroef- en cilinderoplossingen, waaronder parallelle cilindersecties met dubbele schroef, schroefelementen en slijtvaste opties voor compounding, masterbatch, PVC, PE, PP en extrusie van technische kunststof.

  Welke gegevens heeft PIPLL nodig voor een vervangende offerte?

  Geef het merk en model van de machine, de schroefdiameter, de LD-verhouding, de hartafstand, de originele tekening of het monster, het materiaal dat wordt verwerkt, de output, de schroefsnelheid, de locatie van de zijtoevoer en foto's van versleten onderdelen op. Hierdoor kan PIPLL een meer geschikte schroef- en vatoplossing aanbevelen.

  
  

  Conclusie

  Zijdelingse invoer geeft mengers een meer gecontroleerde manier om materialen toe te voegen die kwetsbaar zijn, moeilijk toe te voeren, hittegevoelig, schurend of pas nodig zijn nadat het basispolymeer is gesmolten.

  Voor glasvezelverbindingen, hooggevulde masterbatch, vlamvertragende formuleringen en technische kunststoffen kan de juiste zijtoevoerstrategie de procescontrole verbeteren en tegelijkertijd slijtage en productconsistentie helpen beheersen.

  Als uw lijn gebruik maakt van een meedraaiende parallelle cilinder met dubbele schroef en u van plan bent versleten schroefelementen of cilindersecties te vervangen, neem dan contact op met PIPLL met uw machinegegevens en materiaalinformatie. Wij kunnen u helpen bij het beoordelen van de zijtoevoerzone, de slijtageconditie en de geschikte vervangingsconfiguratie.

Contact us