Samo razumevanje fizičnih opisov, predstavljenih v tem poglavju, se lahko izkaže za dovolj koristno za mnoge bralce in jim pomaga izboljšati njihove procese in izdelke.Polimerni ekstruder se uporablja za taljenje trdnega polimera in dostavo staljenega polimera za različne postopke oblikovanja ali oblikovanja.Polž je edina delovna komponenta ekstruderja.Vse druge komponente (motor, menjalnik, zalogovnik, sod in matrica itd.) le zagotavljajo potrebno podporo za pravilno delovanje polža.Splošne funkcije ekstruderja so prikazane spodaj.
Funkcija hranjenja prenosa dovodnega polimera iz lijaka v vijačni kanal poteka zunaj polža in v bistvu ni odvisna od zasnove polža.Polž opravlja tri osnovne funkcije: (1) funkcijo transporta trdne snovi, (2) funkcijo taljenja in (3) funkcijo merjenja ali funkcijo črpanja.Tri funkcije vijaka se pojavljajo hkrati na večini dolžine vijaka in so močno medsebojno odvisne.Geometrijsko ime odseka vijaka, kot je napajalni odsek, prikazano v poglavju 1;Slika 1.3 ne kaže nujno edine funkcije vijačnega dela.Na primer, oddelek za dovajanje ne opravlja le funkcije transporta trdnih snovi, temveč tudi funkcije taljenja in odmerjanja.Polž opravlja tudi druge sekundarne funkcije, kot so distribucijsko mešanje, disperzijsko mešanje in strižno rafiniranje ali homogenizacija.Distributivno mešanje se nanaša na prostorsko preureditev različnih komponent, disperzivno mešanje pa na zmanjšanje velikosti komponent, kot je opisano v 2. poglavju;Oddelek 2.6.4.Strižno rafiniranje se nanaša na homogenizacijo polimernih molekul s striženjem.Ekstruder z enim polžem je kontinuirana volumetrična črpalka brez zmožnosti povratnega mešanja in brez zmožnosti pozitivnega transporta.Kar gre najprej v vijak, prej pride iz vijaka.Polimer, kot trdna snov ali talina, se premika navzdol po vijačnem kanalu zaradi sil, ki jih na polimer izvajata vrteči se vijak in mirujoči sod.Ni mehanizma za pozitivno prenašanje polimera vzdolž vijačnega kanala proti matrici.Rotacijski vijak zgrabi polimer in poskuša z njim zavrteti polimer.Recimo, da je cev odstranjena iz ekstruderja ali popolnoma namazana, tako da ne daje nobenega upora gibanju polimera.Nato se polimer preprosto vrti z vijakom z enako hitrostjo in iz vijaka ne pride nič.Nepremični sod daje lomno silo vrtečemu se polimeru in povzroči, da polimer rahlo zdrsne po površini vijaka.Polimer se še vedno vrti z drgnjenjem vijaka po površini cevi, vendar z nekoliko nižjo hitrostjo kot vijak zaradi zdrsa.Drsenje polimera na površini vijaka vzdolž kanala vijaka povzroči izhodno hitrost.Namazana površina vijaka poveča izhodno stopnjo, vendar namazana površina cevi škodljivo zmanjša izhodno stopnjo.Jasno je, zakaj so komercialni vijaki visoko polirani in zakaj imajo prednost sodi z žlebovi v dovajalnem delu.Čeprav so bile številne komercialne prakse razvite empirično in ne na podlagi teoretičnih analiz, se vsekakor ujemajo z osnovnimi teoretičnimi koncepti.Mehanizmi znotraj ekstruderja z enim polžem se preučujejo s preučevanjem prerezov polimera vzdolž kanala polža, vzetih iz "eksperimentov z zamrzovanjem vijakov".V poskusu zamrzovanja z vijaki, ki ga je uvedel Maddock [1], se vijak zažene, da se doseže delovanje v stabilnem stanju.Nato se vijak ustavi in vodno hlajenje se uporabi na cevi (in tudi na vijaku, če je mogoče), da zamrzne polimer v kanalu vijaka.Cev se ponovno segreje, da se polimer stopi, in vijak se potisne iz cevi, ko se polimer začne topiti na površini cevi.Nato se strjeni polimerni trak odstrani iz vijačnega kanala in razreže na številnih mestih, da se pregledajo prečni prerezi vzdolž vijačnega kanala.Nekaj barvnih peletov se vmeša v krmo, da se vizualizira mehanizem taljenja in vzorec toka.Barvni peleti obdržijo svojo obliko, če so ostali trdni v trdnem sloju, preden se je vijak ustavil, vendar so se strgali in postali proge v bazenu taline, če so bili staljeni, preden se je vijak ustavil.
Čas objave: jun-16-2019