Chỉ riêng việc hiểu các mô tả vật lý được trình bày trong chương này cũng có thể mang lại đủ lợi ích cho nhiều độc giả và giúp họ cải thiện quy trình và sản phẩm của mình.Máy đùn polyme được sử dụng để làm tan chảy polyme rắn và cung cấp polyme nóng chảy cho các quá trình tạo hình hoặc tạo hình khác nhau.Vít là thành phần hoạt động duy nhất của máy đùn.Tất cả các bộ phận khác (động cơ, hộp số, phễu, thùng và khuôn, v.v.) chỉ cung cấp sự hỗ trợ cần thiết để trục vít hoạt động bình thường.Các chức năng tổng thể của máy đùn được mô tả dưới đây.
Chức năng cấp liệu chuyển polyme cấp liệu từ phễu vào kênh trục vít xảy ra bên ngoài trục vít và về cơ bản nó không phụ thuộc vào thiết kế trục vít.Vít thực hiện ba chức năng cơ bản: (1) chức năng vận chuyển chất rắn, (2) chức năng nấu chảy và (3) chức năng đo sáng hoặc chức năng bơm.Ba chức năng trục vít xảy ra đồng thời trên hầu hết chiều dài trục vít và chúng phụ thuộc lẫn nhau rất nhiều.Tên hình học của phần vít chẳng hạn như phần cấp liệu, được trình bày trong Chương 1;Hình 1.3 không nhất thiết chỉ ra chức năng duy nhất của phần vít.Ví dụ, bộ phận cấp liệu không chỉ thực hiện chức năng vận chuyển chất rắn mà còn có chức năng nấu chảy và đo lường.Trục vít cũng thực hiện các chức năng phụ khác như trộn phân phối, trộn phân tán và tinh chế cắt hoặc đồng nhất hóa.Trộn phân tán đề cập đến việc sắp xếp lại không gian của các thành phần khác nhau và trộn phân tán đề cập đến việc giảm kích thước thành phần như được mô tả trong Chương 2;Mục 2.6.4.Tinh chế cắt đề cập đến sự đồng nhất của các phân tử polymer bằng cách cắt.Máy đùn trục vít đơn là máy bơm thể tích liên tục không có khả năng trộn ngược và không có khả năng vận chuyển tích cực.Cái gì vào vít trước thì ra khỏi vít trước.Một polyme, ở dạng rắn hoặc nóng chảy, di chuyển xuống kênh trục vít nhờ các lực tác dụng lên polyme bởi trục vít quay và thùng đứng yên.Không có cơ chế nào để truyền tích cực polyme dọc theo kênh trục vít về phía khuôn.Vít quay lấy polyme và cố gắng xoay polyme theo nó.Giả sử thùng được tháo ra khỏi máy đùn hoặc được bôi trơn hoàn hảo để nó không tạo ra lực cản đối với chuyển động của polyme.Sau đó, polyme chỉ cần quay với vít ở cùng tốc độ và không có gì thoát ra khỏi vít.Thùng đứng yên tạo ra một lực phá vỡ polyme đang quay và làm cho polyme trượt nhẹ trên bề mặt vít.Polyme vẫn quay khi trục vít cọ xát trên bề mặt thùng, nhưng với tốc độ thấp hơn một chút so với trục vít do bị trượt.Sự trượt của polyme trên bề mặt vít dọc theo rãnh vít dẫn đến tốc độ đầu ra.Bề mặt trục vít được bôi trơn làm tăng tốc độ đầu ra, nhưng bề mặt thùng được bôi trơn làm giảm đáng kể tốc độ đầu ra.Có thể hiểu rõ ràng tại sao vít thương mại được đánh bóng cao và tại sao thùng có rãnh ở bộ phận cấp liệu lại được ưa chuộng hơn.Mặc dù nhiều hoạt động thương mại được phát triển theo kinh nghiệm hơn là dựa trên các phân tích lý thuyết, nhưng chúng chắc chắn đồng ý với các khái niệm lý thuyết cơ bản.Các cơ chế bên trong máy đùn trục vít đơn được nghiên cứu bằng cách kiểm tra mặt cắt ngang polyme dọc theo kênh trục vít lấy từ “thí nghiệm đóng băng trục vít”.Trong một thí nghiệm đóng băng trục vít do Maddock tiên phong [1], trục vít được chạy để đạt được trạng thái hoạt động ổn định.Sau đó, vít dừng lại và làm mát bằng nước trên thùng (và cả trên vít nếu có thể) để đóng băng polyme bên trong kênh vít.Thùng được làm nóng trở lại để làm nóng chảy polyme và vít được đẩy ra khỏi thùng khi polyme bắt đầu tan chảy trên bề mặt thùng.Sau đó, dải polyme đã đông cứng được lấy ra khỏi rãnh vít và cắt ở nhiều vị trí để kiểm tra các mặt cắt ngang dọc theo rãnh vít.Một số viên màu được trộn trong thức ăn để hình dung cơ chế nóng chảy và mô hình dòng chảy.Các viên màu vẫn giữ nguyên hình dạng nếu chúng vẫn ở dạng rắn bên trong lớp rắn trước khi vít dừng lại, nhưng chúng biến mất và trở thành các vệt bên trong bể tan chảy nếu chúng nóng chảy trước khi vít dừng lại.
Thời gian đăng: Jun-16-2019