Warum einzelne Schrauben -Extruder die Mischungsleistung von Zwillingsschrauben -Extrudern nicht replizieren können

Eine häufige Frage in der Polymerverarbeitung lautet: Warum kann ein einzelner Schrauben-Extruder nicht die gleiche Misch- und Compounding-Leistung wie ein ko-rotierender oder konterrotierter Twin-Screw-Extruder erreichen? Die Antwort liegt in den grundlegenden Unterschieden in der Konstruktion, der Scherverteilung und der Materialtransfermechanismen.

Kernvorteile von Zwillingsschrauben -Extrudern

Vollkanalmischung und kontrollierte Schere

Twin Screw Extruders Excel, weil sie die vollständig gefüllte Polymerschmelze wiederholt von einem Schraubenkanal auf einen anderen übertragen können. Dieser kontinuierliche Materialaustausch ermöglicht eine vollständige Kanalmischung, die in einem einzelnen Schrauben -Extruder nahezu unmöglich ist.

Gleichzeitig ermöglichen Zwillingsschrauben -Extruder eine präzise Kontrolle der Scherung. Durch Einstellen der Tiefe der entgegengesetzten Schraubenkanäle oder der Verwendung von Mischlappen kann der größte Teil des Polymers einer niedrigen Scherung ausgesetzt werden, während nur ein kleiner Teil eine hohe Intensitätsscherung durchläuft. Dies gewährleistet eine wirksame Dispersion, ohne das Material zu überhitzen oder zu verschlechtern.

Niederdruckabfall und hoher Durchsatz

Dank des Mischschraubendesigns tritt die Materialübertragung zwischen Schrauben mit minimalem Druckabfall auf. Dies bedeutet, dass der Extruder einen hohen Durchsatz mit geringem Ertragsverlust erzielen kann und gleichzeitig eine starke Mischungseffizienz liefert.

Einschränkungen einzelner Schraubenextruder

Scher- und Druckabfallkonflikt

In einem einzelnen Schraubenextruder ist der Druckabfall über Hochschalenzonen eine große Einschränkung. Eine starke Mischung erfordert eine intensive Scherung, aber dies führt zu übermäßiger Schmelztemperaturanstieg, Ertragsverlust und Energieeffizienz. Im Gegensatz zu Doppelschrauben -Extrudern kann eine einzelne Schraube den Mischzyklus ohne schwere Überhitzung nicht mehrmals wiederholen.

Eingeschränkte Mischflussmuster

Das Mischen in einem einzelnen Schraubenextruder wird durch Schraubkanalgeometrie eingeschränkt. Die Scherraten sind in der Nähe der Fasswand- und Kanalspitzen am höchsten, aber am niedrigsten oder sogar Null in der Nähe der Schraubenwurzel. Da geschmolzene Polymere sowohl an Lauf- als auch an Schraubenoberflächen stark haften, ist die Hauptantriebskraft die relative Scherung, die als 'um das Polymer umdreht.

Dies erzeugt Geschwindigkeitsschicht im Kanal, wo nur teilweise Falten und Umsatz von Material auftreten. Infolgedessen bleibt Polymere in festen radialen Positionen tendieren, was es schwierig macht, ein einheitliches Mischen oder eine wirksame Dispersion von Additive und Füllstoffen zu erreichen.

Flexibles Design von Zwillingsschrauben -Extrudern

Mehrere Hochschertonen mit ausgewogener Gesamtschere

Um die Einschränkungen einzelner Schrauben -Extruder zu überwinden, fügen Ingenieure häufig Mischgeräte oder spezielle Schraubenabschnitte hinzu. Diese erzeugen jedoch einen Flusswiderstand, reduzieren den Durchsatz und erhöhen die Schmelztemperatur. Um ein einheitliches Mischen zu erreichen, muss die Schmelze wiederholt durch solche Zonen gelangen, was ineffizient ist.

Im Gegensatz dazu können Zwillingsschrauben-Extruder durch Variationen der Schraubkanaltiefe und die Verwendung von Knetenblöcken oder Mischelementen mehrere Hochschalenzonen einführen. Der Hauptvorteil besteht darin, dass hohe Scherung inkrementell auf kleine Teile der Schmelze angewendet werden kann, während das Gesamtpolymer nur eine mäßige Scherung erfährt.

Materialübertragung zwischen Schrauben

Da Zwillingsschrauben zwischen den Kanälen ausgetauscht werden, kann intensive Scher lokal aufgetragen werden, ohne die gesamte Schmelze übermäßiger Spannung auszusetzen. In diesem Gleichgewicht zwischen lokalisierten hohen Scher- und Gesamtschwächer -Scher -Extrudern können Twin -Screw -Extruder effektiv dispergieren, Füllstoffe, Additive und sogar nicht mischbare Polymere - etwas einzelne Schrauben -Extruder können nicht zuverlässig erreichen.

Abschluss

Während einzelne Schraubenextruder für einfache Extrusion und Schmelze effizient bleiben, fehlt ihnen die Vielseitigkeit und die Verbundeffizienz von Zwillingsschrauben -Extrudern. Für fortschrittliche Anwendungen wie Polymermischung, Füllstoffdispersion und Masterbatch-Produktion bleibt der Twin-Screw-Extruder die überlegene Wahl, da die Mischung mit hohem Intensität mit präziser Scherkontrolle und hohem Durchsatz kombiniert werden kann.

Nanjing Haisi ist professioneller Hersteller von Plastik -Extruder -Maschine, wir liefern einen Twin -Schrauben -Extruder, einen Einzelschrauben -Extruder, einen Plastikrecycling -Extruder, zweistufige Extruder, Extruder, Misch- und Fütterungsmaschinen, Kühl- und Pelletisierungsmaschine, Quetschmaschine und so weiter.