Как геометрия шнека для экструзии пленки с раздувом влияет на контроль толщины и свойств пленки?

Геометрия шнека экструзии пленки с раздувом играет решающую роль в контроле толщины и свойств пленки с помощью нескольких механизмов:

Распределение скорости сдвига: геометрия цилиндра шнека, включая шаг, глубину полета и конфигурацию каналов, влияет на поведение потока расплава полимера по мере его прохождения через процесс экструзии. Различные секции шнека прикладывают к расплаву различную степень сдвига, влияя на его вязкость и свойства текучести. Например, зона подачи обычно имеет более глубокие лопасти для облегчения транспортировки полимерных гранул, тогда как зоны сжатия и дозирования могут иметь более мелкие лопасти для увеличения давления и сдвига.

Смешивание и гомогенизация. Геометрия шнекового цилиндра напрямую влияет на степень смешивания и диспергирования добавок, наполнителей и полимерных смесей в расплаве. Различные элементы, такие как профиль полета, элементы смешивания и шаг шнека, влияют на интенсивность и эффективность смешивания. Например, смесительные элементы, такие как смесители Мэддока или распределительные смесительные шнеки, стратегически расположены вдоль цилиндра, чтобы улучшить диспергирование добавок и обеспечить равномерное распределение в расплаве. Конструкция шнековых скребков и каналов может способствовать распределительному и дисперсионному перемешиванию, что приводит к повышению однородности расплава и однородности свойств пленки.

Распределение времени пребывания: соотношение длины и диаметра, глубина шнека и шаг шнека определяют распределение времени пребывания расплава полимера внутри экструдера. Различные секции шнека обеспечивают различное время пребывания, влияя на термическую историю и молекулярную структуру полимера. Чрезмерное время пребывания может привести к термическому разложению, а недостаточное время пребывания может привести к неполному плавлению или смешиванию.

Контроль температуры: геометрия шнекового цилиндра влияет на характеристики теплопередачи и распределение температуры в процессе экструзии. Такие факторы, как диаметр цилиндра, шаг шнека и механизмы охлаждения/нагрева, определяют термический профиль, которому подвергается расплав полимера. Изменения температуры могут существенно повлиять на вязкость, кристалличность и ориентацию молекул полимера, напрямую влияя на такие свойства пленки, как прозрачность, механическая прочность и термическая стабильность. Благодаря точному контролю геометрии цилиндра шнека и настроек температуры мы оптимизируем распределение температуры, обеспечивая равномерные условия обработки и стабильные свойства пленки.

Конструкция шнека. Конструктивные особенности цилиндра шнека, включая профиль полета, степень сжатия и смесительные элементы, могут быть адаптированы для достижения конкретных целей обработки. Например, барьерные шнеки разработаны для оптимизации эффективности плавления и минимизации деградации при сдвиге, что делает их пригодными для обработки полимеров высокой вязкости или чувствительных материалов. С другой стороны, смесительные шнеки оснащены специализированными смесительными элементами для усиления распределительного и дисперсионного перемешивания, что приводит к повышению однородности расплава и однородности свойств пленки.

Управление давлением и потоком головки: геометрия шнекового цилиндра напрямую влияет на давление и профиль потока расплава полимера, когда он поступает в головку. Такие факторы, как шаг шнека, глубина полета и степень сжатия, определяют нарастание давления и характеристики потока внутри экструдера. Правильный контроль давления и расхода необходим для достижения равномерного распределения толщины по ширине пленки. Оптимизируя геометрию цилиндра шнека и регулируя параметры процесса, можно свести к минимуму колебания давления, устранить нестабильность потока и обеспечить стабильную производительность экструзии. Это делает толщину пленки более однородной и улучшает качество продукции, отвечая строгим требованиям различных областей применения.

Экструдер для выдувания пленки, шнек 65 мм.