Thiết kế của thùng vít đôi song song góp phần cải thiện việc trộn và đồng nhất vật liệu trong quá trình ép đùn như thế nào?

Thiết kế thùng trục vít đôi song song đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường trộn và đồng nhất trong quá trình ép đùn thông qua một số cơ chế chính:

Vít ăn khớp: Thiết kế của thùng vít đôi song song giúp tối đa hóa sự tiếp xúc bề mặt giữa vật liệu và vít. Các vít được thiết kế với dung sai chính xác để đảm bảo khoảng cách gần, tạo ra một đường dẫn mê cung cho dòng nguyên liệu. Sự sắp xếp phức tạp này dẫn đến sự phân hủy và trộn lẫn vật liệu rộng rãi. Khi vật liệu đi qua thùng, nó trải qua các chu kỳ nén, kéo dài và cắt lặp đi lặp lại, dẫn đến sự phân tán triệt để các chất phụ gia, phá vỡ các chất kết tụ và trộn lẫn các thành phần. Các vít ăn khớp hoạt động hiệu quả như một bộ trộn động, liên tục phân phối lại vật liệu dọc theo chiều dài thùng để đạt được độ đồng nhất tối ưu.

Độ sâu và cấu hình kênh: Hình dạng của các kênh vít được thiết kế tỉ mỉ để phù hợp với đặc tính lưu biến cụ thể của vật liệu đang được xử lý. Độ sâu, chiều rộng và cao độ của các kênh được tối ưu hóa để thúc đẩy việc vận chuyển và trộn vật liệu hiệu quả. Các bộ phận trộn khác nhau như khối nhào, bộ phận trộn phân phối và bộ phận đảo ngược được bố trí một cách chiến lược dọc theo các chuyến bay trục vít để tạo thêm nhiễu loạn và lực cắt. Sự hỗn loạn được kiểm soát này tạo điều kiện thuận lợi cho việc trộn ở cấp độ vĩ mô và phân tử, đảm bảo phân phối đồng đều các chất phụ gia và chất biến tính trong toàn bộ nền polyme.

Lực cắt và nhào: Thùng vít đôi song song tạo ra lực cắt và nhào mạnh thông qua hoạt động phối hợp của các vít ăn khớp và các bộ phận trộn. Lực cắt phát sinh từ sự chênh lệch vận tốc giữa các cánh vít liền kề, làm cho các lớp vật liệu trượt lên nhau và bị biến dạng mạnh. Hành động cắt này phá vỡ các chất kết tụ, phân tán các chất phụ gia và thúc đẩy sự liên kết phân tử. Mặt khác, lực nhào là kết quả của sự lồng vào nhau của các bộ phận trục vít, chúng nén, kéo căng và gấp vật liệu khi nó đi ngang qua thùng. Những hoạt động nhào trộn này tạo điều kiện thuận lợi cho việc trộn chặt các thành phần, dẫn đến sự tan chảy đồng nhất với các đặc tính đồng nhất và nâng cao hiệu suất.

Kiểm soát nhiệt độ: Kiểm soát nhiệt độ chính xác là điều cần thiết để tối ưu hóa dòng nguyên liệu và đảm bảo các điều kiện xử lý nhất quán. Thùng vít đôi song song được trang bị nhiều vùng sưởi ấm và làm mát, mỗi vùng được điều khiển độc lập để duy trì cấu hình nhiệt độ mong muốn. Các bộ phận làm nóng được gắn bên trong thành thùng sẽ nâng nhiệt độ vật liệu lên phạm vi xử lý cần thiết, thúc đẩy tính lưu động của tan chảy và nâng cao hiệu quả trộn. Ngược lại, các kênh làm mát được bố trí ở vị trí chiến lược ngăn chặn tình trạng quá nhiệt và suy giảm nhiệt của vật liệu, duy trì chất lượng và độ ổn định của sản phẩm. Bằng cách điều chỉnh nhiệt độ trong suốt quá trình ép đùn, thùng cho phép kiểm soát chính xác độ nhớt của vật liệu, thời gian lưu và động học phản ứng, mang lại tính nhất quán và hiệu suất của sản phẩm vượt trội.

Phân bố thời gian lưu trú (RTD): Phân bố thời gian lưu trú trong thùng trục vít đôi song song bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như cấu hình trục vít, tính chất vật liệu và điều kiện xử lý. Các mô hình dòng chảy phức tạp được tạo ra bởi hình dạng trục vít dẫn đến thời gian lưu trú khác nhau đối với các thành phần vật liệu khác nhau. Sự phân bổ thời gian lưu trú năng động này đảm bảo sự pha trộn và tương tác kỹ lưỡng giữa các thành phần vật liệu, thúc đẩy sự phân tán đồng đều của các chất phụ gia và chất biến tính.

Thông hơi và khử khí: Hệ thống thông gió và khử khí được tích hợp vào máy đùn trục vít đôi song song để loại bỏ các chất gây ô nhiễm dễ bay hơi, không khí bị mắc kẹt và độ ẩm từ quá trình tan chảy. Các cổng thông hơi được bố trí chiến lược dọc theo thùng cho phép giải phóng khí và hơi có kiểm soát, ngăn ngừa độ xốp, bong bóng và các khuyết tật bề mặt trong sản phẩm cuối cùng. Hệ thống khử khí chân không có thể được kết hợp để nâng cao hơn nữa hiệu quả khử khí, đặc biệt đối với các vật liệu dễ bay hơi hoặc nhạy cảm với độ ẩm. Bằng cách loại bỏ các khí và tạp chất bị mắc kẹt, hệ thống thông gió và khử khí góp phần cải thiện tính thẩm mỹ của sản phẩm, tính chất cơ học và độ ổn định của quy trình, đảm bảo chất lượng và hiệu suất ổn định.

Vít đôi phẳng WEBER 107MM