Νέα μέθοδος βελτιώνει την ανάμειξη πολυμερών με βίδα

Στις διεργασίες ακονισμού πλαστικών, η ομοιόμορφη ανάμειξη αποτελεί βασικό παράγοντα που καθορίζει την ποιότητα του προϊόντος.όπου η ανάμειξη ̇ η άξονα ανάμειξη υλικών με αντίστροφη ροή ̇ διαδραματίζει σημαντικό ρόλοΗ διαδικασία απαιτεί τα σωματίδια masterbatch να υποστούν δραματική μείωση μεγέθους από χιλιοστόμετρο σε μικρομετρική κλίμακα μέσα στην εκχυλίσσα, παρουσιάζοντας εξαιρετικές προκλήσεις ανάμειξης.

Η ανάμειξη με εκτόξευση έχει ως στόχο την επίτευξη ομοιογενούς κατανομής των συστατικών, εξασφαλίζοντας συνεπή χαρακτηριστικά του προϊόντος, όπως χρώμα και μηχανικές ιδιότητες.η αρχική διάκριση των σωματιδίων μπορεί να υπερβαίνει τα 100 mmΓια να επιτευχθεί ομοιόμορφη χρώση, το πάχος της τελικής ραβδώσεως πρέπει να φθάσει σε κλίμακα μικρομέτρου, μείωση πέντε τάξεων μεγέθους που απαιτεί εξαιρετική ικανότητα ανάμειξης.

Η παραδοσιακή ανάλυση επικεντρώνεται στη διατομεακή ανάμειξη (μέσα στην διατομή του καναλιού βίδας), η οποία διέπεται από την ταχύτητα κοπής Couette:

γ = πDN/H

Όπου D = διάμετρος βαρέλι, N = ταχύτητα βίδα, H = βάθος καναλιού.000 μονάδες συνολικής καταπόνησης ρύπανσης επαρκούν για τη μείωση τριών τάξεων ράβδου, αλλά συχνά ανεπαρκούν για την οπτική ομοιότητα.

Αντίθετα, η άξονα ανάμειξης (backmixing) είναι μια ροή που οδηγείται από την πίεση κατά μήκος του άξονα της εκχύλισης.

Για τα υγρά του νόμου ισχύος (τ = m(γ') n), η αδιάστατη ταχύτητα φ=v/vmax σχετίζεται με την αδιάστατη συντεταγμένη ξ=2y/H ως:

Φ = 1 - ∙ ∙ ∙ ∙ ∙

Τα νευτονικά υγρά (n=1) παρουσιάζουν παραβολικά προφίλ ταχύτητας με μηδενική κοπή στην κεντρική γραμμή, δημιουργώντας νεκρές ζώνες ανάμειξης.Επεκτείνοντας τις περιοχές χαμηλής κοπής και περιπλέκοντας την ανάμειξη.

Η ανάλυση RTD αποκαλύπτει πώς οι χρόνοι διαμονής του υλικού ποικίλλουν στο εσωτερικό της εκχυλιστής.

v(y) = v_max * [1 - (2 ∆ορυφόροι/H) ^((n+1)/n) ]

Η εξωτερική συνάρτηση RTD f ((t)dt προέρχεται από την κατανομή ταχύτητας, δείχνοντας ότι η αυξημένη αραίωση της κοπής (κατώτερη n) περιορίζει την RTD μειώνοντας την απόδοση αναμειγνύσεως.Το μοντέλο RTD με μία βίδα του Pinto-Tadmor για νευτονικά υγρά:

F ((θ) = 1 - (1 - θ) 2 ((1 + 0,35θ + 0,135θ2)

Δείχνει πώς η γεωμετρία βίδες περιορίζει περαιτέρω την ΕΤΑ σε σχέση με σενάρια παράλληλων πλακών, τονίζοντας τις προκλήσεις της ανάμειξης.

Τα βασικά ζητήματα που προκύπτουν από την σχεδόν μηδενική αξιακή κοπή στα κέντρα καναλιών βίδας.

• Σφραγίδες ανάμειξης:Διαταράξτε τα πρότυπα ροής για να αναδιανέμετε το υλικό
• Συσκευές αναμειγνύσεως από μέσα προς τα έξω:Οι πτήσεις Offset μεταφέρουν ενεργά το βασικό υλικό στις περιφέρειες του καναλιού
• Συσκευές ανάμιξης CRD:Ειδικά σχέδια που προάγουν την ανταλλαγή υλικών σε ακτινοβολία
• Μείωση μεγέθους σωματιδίων:Μικρότερη πρώτη ύλη μειώνει το αρχικό πάχος των ράβδων
• Υγρά χρωστικά:Μειώνει την αρχική ράβδωση, αλλά μπορεί να επηρεάσει τη λιπαντική λειτουργία του βαρέλι

Η ανάμειξη παραμένει η πιο απαιτητική εργασία ανάμειξης της ακτήσης λόγω της εγγενώς χαμηλής αξονικής κοπής, ιδιαίτερα στα κέντρα των καναλιών και με υλικά που αραιώνουν την κοπή.Για την επίτευξη μείωσης της ράβδου πέντε τάξεων απαιτούνται είτε προηγμένες συσκευές ανάμειξης (όπως αναμεικτικά εσωτερικού ή CRD) είτε μειωμένη αρχική ράβδος μέσω τροποποιήσεων πρώτης ύλης.Οι μελλοντικές καινοτομίες ενδέχεται να συνδυάσουν τη γεωμετρική βελτιστοποίηση με προηγμένες τεχνικές χειρισμού υλικών για την αντιμετώπιση αυτών των επίμονων προκλήσεων.