چگونه هندسه بشکه پیچ اکستروژن فیلم دمیده به کنترل ضخامت و خواص فیلم کمک می کند؟

هندسه بشکه پیچ اکستروژن فیلم دمیده از طریق مکانیسم های مختلفی در کنترل ضخامت و خواص فیلم نقش مهمی ایفا می کند:

توزیع نرخ برشی: هندسه بشکه پیچ، از جمله گام، عمق پرواز و پیکربندی کانال، بر رفتار جریان مذاب پلیمری که در فرآیند اکستروژن پیشرفت می‌کند، تأثیر می‌گذارد. بخش‌های مختلف بشکه پیچ سطوح مختلف برشی را روی مذاب اعمال می‌کنند که بر ویسکوزیته و خواص جریان آن تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، منطقه تغذیه معمولاً دارای پروازهای عمیق تر برای تسهیل انتقال گلوله های پلیمری است، در حالی که مناطق فشرده سازی و اندازه گیری ممکن است پروازهای کم عمق تری برای افزایش فشار و برش داشته باشند.

اختلاط و همگن سازی: هندسه بشکه پیچ به طور مستقیم بر میزان اختلاط و پراکندگی مواد افزودنی، پرکننده ها و مخلوط های پلیمری در مذاب تأثیر می گذارد. عناصر مختلفی مانند مشخصات پرواز، عناصر اختلاط و گام پیچ بر شدت و کارایی اختلاط تأثیر می‌گذارند. به عنوان مثال، عناصر اختلاط مانند میکسرهای Maddock یا پیچ های اختلاط توزیعی به طور استراتژیک در امتداد بشکه قرار می گیرند تا پراکندگی مواد افزودنی را افزایش دهند و از توزیع یکنواخت در داخل مذاب اطمینان حاصل کنند. طراحی خطوط و کانال‌های پیچ می‌تواند اختلاط توزیعی و پراکنده را تقویت کند و منجر به بهبود همگنی مذاب و یکنواختی خواص فیلم شود.

توزیع زمان اقامت: نسبت طول به قطر، عمق پرواز و گام پیچ، توزیع زمان ماند مذاب پلیمر را در اکسترودر تعیین می‌کند. بخش‌های مختلف بشکه پیچ زمان‌های ماندگاری متفاوتی را ارائه می‌کنند که بر تاریخچه حرارتی و ساختار مولکولی پلیمر تأثیر می‌گذارد. زمان ماند بیش از حد می تواند منجر به تخریب حرارتی شود، در حالی که زمان ماند ناکافی ممکن است منجر به ذوب یا اختلاط ناقص شود.

کنترل دما: هندسه بشکه پیچ بر ویژگی های انتقال حرارت و توزیع دما در طول فرآیند اکستروژن تأثیر می گذارد. عواملی مانند قطر بشکه، گام پیچ و مکانیسم های سرمایش/گرمایش مشخصات حرارتی تجربه شده توسط مذاب پلیمر را تعیین می کنند. تغییرات دما می تواند به طور قابل توجهی بر ویسکوزیته، بلورینگی و جهت گیری مولکولی پلیمر تأثیر بگذارد و به طور مستقیم بر خواص فیلم مانند شفافیت، استحکام مکانیکی و پایداری حرارتی تأثیر بگذارد. از طریق کنترل دقیق هندسه بشکه پیچ و تنظیمات دما، توزیع دما را بهینه می کنیم و شرایط پردازش یکنواخت و خواص فیلم سازگار را تضمین می کنیم.

طراحی پیچ: ویژگی های طراحی خاص لوله پیچ، از جمله مشخصات پرواز، نسبت تراکم، و عناصر اختلاط را می توان برای دستیابی به اهداف پردازشی خاص تنظیم کرد. به عنوان مثال، پیچ های مانع برای بهینه سازی راندمان ذوب و در عین حال به حداقل رساندن تخریب برشی، طراحی شده اند که آنها را برای پردازش پلیمرهای با ویسکوزیته بالا یا مواد حساس مناسب می کند. از طرف دیگر، پیچ های مخلوط کن به عناصر اختلاط تخصصی مجهز شده اند تا اختلاط توزیعی و پراکنده را تقویت کنند که منجر به بهبود همگنی مذاب و یکنواختی خواص فیلم می شود.

کنترل فشار و جریان قالب: هندسه بشکه پیچ مستقیماً بر روی فشار و مشخصات جریان مذاب پلیمری هنگام ورود به قالب تأثیر می گذارد. عواملی مانند گام پیچ، عمق پرواز و نسبت تراکم، افزایش فشار و ویژگی‌های جریان را در اکسترودر تعیین می‌کنند. کنترل فشار و جریان مناسب برای دستیابی به توزیع ضخامت یکنواخت در عرض لایه ضروری است. با بهینه سازی هندسه بشکه پیچ و تنظیم پارامترهای فرآیند، می توان نوسانات فشار را به حداقل رساند، ناپایداری جریان را حذف کرد و عملکرد اکستروژن ثابت را تضمین کرد. این باعث می شود ضخامت فیلم یکنواخت تر شود و کیفیت محصول را بهبود بخشد و نیازهای سختگیرانه برنامه های مختلف را برآورده کند.

پیچ دمنده فیلم اکسترودر 65 میلی متر