Zodra een polymeer is gesmolten, gemengd en onder druk gezet in een extruder, wordt het door een extrusiematrijs gepompt voor continue vorming (na afkoelen en stollen) tot een eindproduct.De meest voorkomende matrijstypes zijn vlak, ringvormig en proŽle.Producten gemaakt door extrusie omvatten pijpen, buizen, coating van draad, plastic flessen, plastic films en platen, plastic zakken, coating voor papier en folie, Žbres, Ž lamments, garens, tapes en een breed scala aan profielen.
Polymeerextrusie door middel van matrijzen heeft bepaalde overeenkomsten met de hete extrusie van metalen. Er zijn echter ook significante verschillen.Bij metaalextrusie wordt het materiaal door een ram naar voren geduwd, terwijl bij polymeerextrusie het materiaal continu wordt aangevoerd door een roterende schroef.Bij de extrusie van ruwijzer variëren de temperaturen van 340°C voor magnesium tot 1325°C voor staal, en de overeenkomstige drukken variëren van 35 tot meer dan 700 MPa.1 5 Bij polymeerextrusie overschrijden de temperaturen zelden de 350°C, en de drukken stijgen doorgaans niet. gaan veel boven 50 MPa aan de schroefpunt.Vastefase-extrusie van polymeren is ontwikkeld voor de productie van bepaalde producten met een hoge sterkte. Bij lage temperaturen blijft de moleculaire oriëntatie die wordt verleend door het dwingen van het materiaal door de vormmatrijs in het extrudaat.Extrusie van vastestofpolymeer heeft bepaalde overeenkomsten met de koude extrusie van metalen.
Blaasfilmextrusie is het belangrijkste proces voor de productie van dunne plastic films uit polyethyleen. Het gesmolten polymeer wordt geëxtrudeerd door een ringvormige matrijs (normaal gesproken met een spiraalvormige doornconstructie) om een dunwandige buis te vormen die tegelijkertijd axiaal wordt getrokken en radiaal wordt geëxpandeerd.In de meeste gevallen wordt de geblazen filmbel verticaal naar boven gevormd.De maximale beldiameter is gewoonlijk 1,2 – 4 keer groter dan de matrijsdiameter.De hotmelt wordt gekoeld door ringvormige stromen lucht met hoge snelheid uit externe luchtringen, en soms ook uit interne luchtverdelers.De gestolde film gaat door een frame dat de bovenkant van de bel vastklemt en wordt opgenomen door rollen.Via dit proces worden ook gecoëxtrudeerde Žfilms met 3 – 8 lagen (soms tot 11) geproduceerd voor gebruik in voedselverpakkingen.
Gegoten film- en plaatextrusie omvat het extruderen van een polymeer door een matrijs met een brede opening (tot 10 m), op een gekoelde stalen rol of rollen die het gesmolten materiaal afschrikken en laten stollen.Film wordt over het algemeen gedefinieerd als een product dat dunner is dan 0,25 mm, terwijl plaat dikker is. Het gegoten filmproces wordt gebruikt voor zeer nauwe toleranties van dunne film, of voor harsen met een lage viscositeit.De meeste platte matrijzen hebben een T-sleuf- of kleerhangerontwerp, die een verdeelstuk bevatten om het stromende polymeer over de breedte van de matrijs te verspreiden, stroomafwaarts gevolgd door afwisselend smalle en open spleten om de gewenste stroomverdeling en drukval te creëren.De meeste gegoten filmlijnen die tegenwoordig worden vervaardigd, zijn co-extrusielijnen, waarbij lagen van maar liefst zeven extruders tot het product worden gecombineerd via matrijzen met meerdere verdeelstukken, of matrijzen met enkele verdeelstukken met behulp van voedingsblokken.
Bij Žfilm-extrusie zijn de afschuifsnelheden bij de matrijslippen gewoonlijk ~103 s21.Wanneer de schuifspanning van de wand een bepaalde waarde overschrijdt (meestal 0,14 MPa in onderzoekspapieren, hoger in de industrie met behulp van additieven), verliest het extrudaatoppervlak zijn glans als gevolg van het smeltbreukfenomeen van de haaienhuid. Haaienhuid kan worden omschreven als een opeenvolging van ribbels zichtbaar voor het blote oog, loodrecht op de stroomrichting.
Bij pijp- en buisextrusie wordt een gesmolten polymeer door een ringvormige matrijs gepompt, waarna het geëxtrudeerde product, terwijl het wordt getrokken, door een vacuümgroottemeter gaat waar het zijn uiteindelijke afmetingen bereikt.Dit wordt gevolgd door sproei- of dompelkoeling en snijden op vaste lengtes.Met dit proces worden buizen met een diameter van maximaal 2 m of groter gemaakt, en buizen met een diameter van 10 mm tot minder dan 1 mm.De ringvormige matrijzen hebben normaal gesproken een spin- of spiraalvormig doornontwerp.
Bij draad- en kabelcoatingprocessen worden individuele draden of draadsamenstellen met zeer hoge snelheid door een kruiskopmatrijs getrokken, loodrecht op de as van de extruder.Bij extrusie onder hoge druk ontmoet de polymeersmelt de draad of kabel voordat de matrijs uitkomt, bijvoorbeeld door individuele draden te isoleren.Bij extrusie onder lage druk ontmoet de smelt de kabel na de uitgang van de matrijs, bijvoorbeeld bij het ommantelen van samenstellen van geïsoleerde kabels.Bij dit proces komen vaak zeer hoge afschuifsnelheden voor (tot 106 s2 1) en er worden harsen met een lage viscositeit gebruikt.
ProŽfile-extrusie is een productieproces dat wordt gebruikt voor producten met een constante doorsnede.Deze kunnen variëren van eenvoudige vormen tot zeer complexe profielen met meerdere kamers en vingers.Voorbeelden variëren van lijstwerk voor fotolijsten tot autobekleding, randen voor tafelbladen en raamlijsten.De geëxtrudeerde materialen worden (grofweg) geclassificeerd als stijf of flexibel.De typische proŽle-extrusielijn bestaat uit een extruder die een polymeer door een proŽle-matrijs pompt, gevolgd door een maattank of kalibrator, extra koelgoten, een trekker en een afsluitinrichting.Het ontwerp van profielmatrijzen vereist aanzienlijke ervaring en geduld. Er worden productiebeperkingen bij de profielextrusie ondervonden vanwege ofwel haaienhuid (voor dunne producten geproduceerd uit polymeren met een hoge viscositeit) of het vermogen om dikwandige producten te koelen.Polymeerbuis- en profielextrusie is vergelijkbaar met de hete extrusie van metalen voor de productie van doorlopende holle vormen van staafvormige voorwerpen.De wiskundige modellering van deze processen voor metalen is echter voornamelijk gebaseerd op elastisch-plastische stromingshypothesen.
Bij het smeltspinnen stroomt het gesmolten polymeer door talrijke capillairen in een spindop (tot 1000).Het polymeer wordt onder druk geleverd door een tandwielpomp voor nauwkeurige dosering, nadat het door een Ž lter is gegaan die de extruder volgt.Bij het verlaten van de capillairen worden de Ž-lamellen verzwakt tot de gewenste diameter. Voor de productie van zeer dunne Ž-vezels wordt het smeltblaasproces gebruikt.Bij dit proces worden de Žbres verzwakt door de sleepkracht die wordt uitgeoefend door een luchtstraal met hoge snelheid.
Posttijd: 19 april 2017