Теоретические основы экструзии. Виды экструдеров

Для экструзии применяются  материалы и режимы переработки  при которых ПТР меняется в  пределах 0,3 - 12 г/10 мин, т.к. из маловязких расплавов невозможно получить сплошную экструзионную заготовку в виде пленки, трубы, профиля. Если же используются литьевые марки полимера, то из них  можно получить экструзией лишь отдельные  типы изделий, так как ПТР у  них находится в пределах 0,8 - 20 г/10 мин.  
Так, трубы, кабельные покрытия производят из расплава полимера с ПТР от 0,3 до 1 г/10 мин. Это связано с выбором полимера большой молекулярной массы. Последняя определяет эксплуатационные свойства изделий - повышенные физико-механические характеристики.  
Пленки, листы изготавливают экструзией расплава с ПТР в пределах 1 - 4 г/10 мин.  
Дискретные изделия, производимые экструзией расплава с последующим раздувом в форме, получают из расплава с ПТР = 1,5 - 7,0 г/10 мин.  
Ламинирование с помощью экструзии происходит при ПТР расплава в пределах 7 - 12 г/10 мин.

Изделия. Все изделия, получаемые на основе термопластов методом экструзии, могут иметь в принципе неограниченную длину. Поперечник изделий ограничивается главным образом диаметром шнека экструдера. Чем больше D, тем шире, толще могут получаться изделия.

 

 

3 Виды экструдеров

 

Основным оборудованием  экструзионного процесса является червячный  экструдер, оснащенный формующей головкой. В экструдере полимерный материал расплавляется, пластицируется и затем нагнетается  в головку. Чаще всего используются различные модификации одно- и двухшнековые экструдеры.

Рис. 4. Схема одношнекового экструдера: 1- бункер; 2- червяк (шнек); 3- цилиндр; 4- полость для циркуляции воды; 5- нагреватель; 6- решетка с сетками; 7- формующая головка с адаптером.

 

Двухшнековые экструдеры могут применяться как в тех  же случаях, что и одношнековые, так  и в специальных условиях, когда  одношнековые экструдеры не справляются  с задачами. В российских реалиях  двухшнековые экструдеры в подавляющем  большинстве случаев используются для экструзии ПВХ (поливинилхлорида) в изделия строительного назначения. Технология процесса экструзии ПВХ  зачастую подразумевает применение порошкообразного основного сырья (ПВХ-композиции), которую невозможно переработать на стандартной одношнековой экструзионной линии. Как правило, двухшнековые экструдеры в обязательном порядке оснащаются устройством дегазации. Двухшнековые экструдеры различают двух основных типов:

• экструдеры со шнеками, находящимися в зацеплении (с однонаправленным или противоположно направленным вращением шнеков);
• экструдеры со шнеками, не находящимися в зацеплении (с однонаправленным или противоположно направленным вращением шнеков).

 

 

 

 

 

 

 
        Иногда при переработки пластмасс применяются бесшнековые, или дисковые, экструдеры, в которых рабочим органом, продавливающим расплав в головку, является диск особой формы. Дисковые экструдеры применяются, когда необходимо получить улучшенное смешение компонентов смеси. Из-за невозможности развивать высокое давление формования такие экструдеры применяются для получения изделий с относительно невысокими механическими характеристиками и небольшой точностью геометрических размеров.

 

Рис. 5. Схемы дисково-червячных экструдеров:

1 - диск; 2 - корпус экструдера; 3 – червяк

 
 
         Комбинированные экструдеры имеют в качестве рабочего органа устройство, сочетающее шнековую и дисковую части, и называются червячно-дисковыми. Применяются для обеспечения хорошего смесительного эффекта, особенно при переработке композитов. На них перерабатываются расплавы пластмасс, имеющие низкую вязкость и достаточно высокую эластичность.

 

Заключение

Не остается сомнений о  том, что экструдеры составляют наиболее важную часть оборудования по переработке  многих материалов. Термин «экструдировать» означает «выдавливать».

Экструзией перерабатывают широкий спектр различных материалов: металлы, керамику, пищевые продукты.  Материалы могут экструдироваться в расплавленном или твердом состоянии.

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Бортников В.Г. Производство изделий из пластических масс: учеб. пособие для студентов вузов: в 3 т./ В.Г. Бортников. – Казань: Дом Печати. изд-во, 2001. – 3 т.

2. Бортников В.Г. Основы технологии переработки пластических масс/

В.Г. Бортников. – Л.: Химия, 1983. – 304 с.

3. Технические свойства полимерных материалов / В.К. Крыжановский. – 2-е изд., испр. и доп. – СПб.: Профессия, 2005. – 248 с.

4. Оссвальд Т.А. Литье пластмасс под давлением / Т.А. Оссвальд, Ш. Тунг, П. Дж. Грэмани. – СПб.: Профессия, 2006. – 712 с.

5. Производство изделий из полимерных  материалов /В.К. Крыжановский. – СПб.: Профессия, 2008. – 460 с.