Prinzipien der Schraubenkonfiguration in verschiedenen Prozessabschnitten eines Twin-Screw-Extruders

Als Kernausrüstung in der plastischen Verarbeitung liegt der Schlüssel des Twin-Screw-Extruders in der Konfiguration seiner Schraubelemente. Verschiedene Arten und Anordnungen von Schraubengewinden führen zu erheblich unterschiedlichen Verarbeitungseffekten und der Endproduktqualität.

Arten von Schraubenelementen

Basierend auf ihrer Funktion können Schraubelemente als Vermittlungselemente, Knetenelemente und Mischelemente mit jeweils unterschiedlichen Formen und Zwecken kategorisiert werden.

Unter den Knetenblöcken spielt die Tonhöhe der Schraube eine wesentliche Rolle. Kneetenblöcke mit breiteren Spitzen führen zu weniger Leckagen und üben eine stärkere dispersive Schere auf das Material aus. Schmalspitch-Schraubenelemente hingegen fördern eine bessere Materialverteilung, da sie beim Komprimieren den Seitenüberlauf ermöglichen.

Die Schraubenkonfiguration eines Twin-Screw-Extruders ist im Allgemeinen in fünf Funktionszonen unterteilt:

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Für jeden funktionalen Abschnitt ist eine maßgeschneiderte Schraubenkombination erforderlich, um bestimmte Verarbeitungsziele zu erreichen:

1. Fütterungszone

Transportiert Materialien und verhindern Sie den Rückfluss oder Überlauf.

2. Schmelzzone

Gewährleistet eine gründliche Schmelze und Homogenisierung durch Wärmeübertragung und Scherbereibung.

3. Mischzone

Reduziert die Größe von Materialkomponenten weiter und verbessert ihre einheitliche Verteilung. Es ermöglicht sowohl Verteilungs- als auch dispersives Mischen für die ideale Materialstruktur.

4. Entlüftungszone

Entfernt Feuchtigkeit, flüchtige und andere Verunreinigungen mit niedrigem Molekulargewicht.

5. Messung (Homogenisierende) Zone

Erstellt Druck und deniiert die Schmelze, um eine konsistente Extrusion und Pelletisierung zu gewährleisten und gleichzeitig beim endgültigen Mischen zu helfen.

Prinzipien der Schraubenkonfiguration

Das Schraubenlayout muss die Materialeigenschaften, die Fütterungssequenz und -position, den Entlüftungsanschluss usw. berücksichtigen. Die wichtigsten Konfigurationsprinzipien umfassen:

1. Abschnitt zur Erneuerung

Verwenden Sie Large-Pitch-Vermittlungselemente, um den Materialdurchsatz zu priorisieren, die Verweilzeit zu verkürzen und den Abbau zu minimieren.

2. Melkenabschnitt

Integrieren Sie umgekehrte Threadelemente oder vorwärts-Knetenblöcke in Kombination mit umgekehrten Threadelementen, um das Schmelzen zu erleichtern.

3. KNEADING UND Dispersive Abschnitt

Die Reduzierung der Lücke zwischen Schraubenflügen und Erhöhung der Anzahl der Gewinde erhöht die durchschnittliche Scherfrequenz und verbessert die Mischungsleistung. Der Staffelungswinkel zwischen Knetenblöcken ist ein kritischer Faktor, der ihre Effizienz beeinflusst.

4.Metierende (homogenisierende) Abschnitt

Verwenden Sie Klein-Pitch-Fäden, die allmählich die Größe abnehmen. Diese verbessern Druckaufbau, Schmelzqualität und Extrusionsstabilität.

Die Konfiguration von Schraubenelementen in Twin-Screw-Extrudern wirkt sich erheblich auf die Verarbeitungsleistung und die Produktqualität aus. Es erfordert akkumulierte Erfahrung und praktisches Wissen, um diese Kombinationen effektiv zu optimieren.

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