اکسترودرهای دوقلو راندمان لوله پی وی سی را افزایش می دهند و هزینه ها را کاهش می دهند

تصور کنید یک کارخانه تولید لوله پلاستیکی که در آن دو اکسترودر در کنار هم کار می کنند: یکی یک دستگاه سنتی تک پیچ و دیگری یک مدل دو پیچ با راندمان بالا. در حالی که اولی با مخلوط های خشک PVC دست و پنجه نرم می کند و اغلب دچار گرفتگی و مشکلات کیفیتی می شود، دومی مواد را بدون زحمت پردازش می کند و خروجی بالاتری، مصرف انرژی کمتر و نیاز کمتر به مواد افزودنی گران قیمت را ارائه می دهد. این یک نمایش فرضی نیست، بلکه یک نمایش واقعی از عملکرد برتر اکسترودرهای دو پیچ در تولید لوله، به ویژه در فرآوری PVC است.

اکسترودرهای دو پیچ، که به عنوان ماشین های اکستروژن دو پیچ نیز شناخته می شوند، یک قطعه حیاتی از تجهیزات در فرآوری پلیمرها هستند. در مقایسه با اکسترودرهای تک پیچ، آنها مزایای قابل توجهی در انتقال مواد، اختلاط، پلاستیک سازی و گاززدایی ارائه می دهند - به ویژه هنگام کار با مواد حساس به برش، پلیمرهایی با ویژگی های جریان ضعیف یا موادی که حاوی اجزای فرار هستند. در تولید لوله، اکسترودرهای دو پیچ کاربرد گسترده ای در پردازش مواد مختلف از جمله پلی وینیل کلراید (PVC) و پلی الفین ها (PO) دارند، که اهمیت آنها در تولید لوله PVC برجسته تر است.

اکسترودرهای دو پیچ در درجه اول از یک سیستم محرک، واحد اکستروژن، سیستم گرمایش/سرمایش، سیستم کنترل و تجهیزات کمکی تشکیل شده اند. اجزای اصلی آنها دو پیچ درگیر هستند که ممکن است در جهت های یکسان یا مخالف بچرخند. بر اساس درجه درگیری پیچ، آنها را می توان به انواع درگیر یا غیر درگیر طبقه بندی کرد. اکسترودرهای دو پیچ درگیر، ظرفیت انتقال و اثربخشی اختلاط برتری را ارائه می دهند و آنها را برای فرآوری PVC ایده آل می کند، در حالی که مدل های غیر درگیر برای مواد حساس به برش مناسب تر هستند.

مواد از طریق درگاه تغذیه وارد می شوند و توسط پیچ های چرخان به جلو منتقل می شوند. همزمان، از طریق اصطکاک بین پیچ ها و سیلندر به علاوه گرمایش خارجی، مواد به تدریج گرم، ذوب و پلاستیک می شوند. طراحی تخصصی پیچ ها اختلاط کامل و برش در حین انتقال را تضمین می کند و توزیع یکنواخت و پلاستیک سازی بهینه را به دست می آورد. در نهایت، مواد مذاب از طریق قالب خارج می شوند تا پروفیل لوله مورد نظر را تشکیل دهند. در طول اکستروژن، اجزای فرار را می توان از طریق درگاه های تهویه حذف کرد و کیفیت محصول را افزایش داد.

لوله های PVC به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی، تحمل فشار و مقرون به صرفه بودن، از استفاده گسترده ای در صنایع ساختمانی، لوله کشی و شیمیایی برخوردار هستند. با این حال، PVC چالش هایی را در فرآوری ایجاد می کند زیرا مستعد تجزیه و تخریب است. اکسترودرهای دو پیچ به لطف چندین مزیت منحصر به فرد، به تجهیزات انتخابی برای تولید لوله PVC تبدیل شده اند.

برخلاف اکسترودرهای تک پیچ که به اصطکاک بین مواد و سیلندر متکی هستند، مدل های دو پیچ از انتقال جابجایی مثبت استفاده می کنند. پیچ های درگیر، محفظه های C شکل متوالی ایجاد می کنند که مواد را به طور اجباری و مستقل از خواص اصطکاکی پیش می برند. این امر به ویژه برای مخلوط های خشک PVC که ویژگی های جریان ضعیفی دارند و تمایل به لغزش در سیستم های تک پیچ دارند، ارزشمند است.

طراحی های پیچیده پیچ، عناصری تخصصی مانند بلوک های برش و دندانه های اختلاط را در خود جای داده اند که به طور موثر رنگدانه ها، پرکننده ها و مواد افزودنی را پراکنده می کنند و در عین حال نیروی برشی کافی را از طریق فاصله های تنگ سیلندر ایجاد می کنند تا پلاستیک سازی کامل را تضمین کنند - که برای دستیابی به خواص مکانیکی و کیفیت سطح بهینه لوله PVC بسیار مهم است.

طراحی های پیچ خود پاک کننده با حفظ یک لایه نازک از مواد بین پیچ ها و سیلندر، از تجمع و تجزیه مواد جلوگیری می کنند. توزیع زمان ماندگاری باریک، گرمایش یکنواخت را تضمین می کند و نقاط داغ را از بین می برد. این ویژگی ها امکان کاهش قابل توجهی در استفاده از تثبیت کننده های حرارتی را فراهم می کند و هزینه های تولید را کاهش می دهد.

با حذف مرحله گلوله سازی مورد نیاز توسط فرآیندهای معمولی، اکسترودرهای دو پیچ می توانند مخلوط های خشک PVC را مستقیماً پردازش کنند، که هم هزینه های تولید (15-20٪) و هم تاریخچه حرارتی را کاهش می دهد و در عین حال آلودگی احتمالی ناشی از فرآوری های میانی را به حداقل می رساند.

اکسترودرهای دو پیچ مدرن فناوری های صرفه جویی در انرژی مانند موتورهای با راندمان بالا و سیستم های کنترل دما هوشمند را در خود جای داده اند. قابلیت های توان عملیاتی بالای آنها اغلب به یک خط دو پیچ اجازه می دهد تا جایگزین دو راه اندازی تک پیچ شود و باعث صرفه جویی در سرمایه گذاری و فضای کف می شود.

این دستگاه ها سفارشی سازی استثنایی را از طریق گام پیچ، فاصله و پیکربندی عنصر قابل تنظیم ارائه می دهند. ویژگی های اضافی مانند تهویه خلاء برای حذف مواد فرار و گاززدایی در مراحل اولیه، کیفیت محصول را بیشتر افزایش می دهد.

در حالی که اکسترودرهای تک پیچ برای فرآوری پلی الفین ها رایج هستند، عملکرد آنها با PVC به طور قابل توجهی کمتر از قابلیت های دو پیچ است. جدول زیر تفاوت های کلیدی را برجسته می کند:

پارامترهای کلیدی برای انتخاب تجهیزات عبارتند از:

• قطر پیچ: از 30 میلی متر تا 200 میلی متر، تعیین ظرفیت توان عملیاتی
• نسبت طول به قطر (L/D): معمولاً 18:1 تا 36:1، تأثیر بر زمان ماندگاری و کیفیت اختلاط
• سرعت پیچ: تأثیر بر میزان خروجی و شدت برش
• ظرفیت گرمایش: باید با ویژگی های ذوب مواد و الزامات تولید مطابقت داشته باشد

روندهای نوظهور عبارتند از:

• تولید هوشمند: ادغام سنسورهای پیشرفته و تجزیه و تحلیل داده ها برای بهینه سازی فرآیند
• صرفه جویی در انرژی: پیاده سازی سیستم های بازیابی حرارت و مدیریت حرارتی بهبود یافته
• تولید در مقیاس بزرگ: توسعه مدل های با قطر بزرگتر برای کاربردهای سنگین
• تخصص: طراحی های سفارشی برای مواد خاص و الزامات محصول

اکسترودرهای دو پیچ خود را به عنوان ابزارهای ضروری در تولید لوله، به ویژه برای کاربردهای PVC، تثبیت کرده اند. مزایای فناوری آنها مستقیماً به راندمان تولید، کیفیت محصول و صرفه جویی در هزینه ها ترجمه می شود. از آنجایی که نوآوری همچنان قابلیت های آنها را افزایش می دهد، این دستگاه ها بدون شک موقعیت خود را در خط مقدم فناوری فرآوری پلیمر حفظ خواهند کرد.