Muoviekstruuderin toimintaperiaate

Muoviekstruuderi muuntaa kiinteän muovin tasaiseksi sulatteeksi käyttämällä painetta ja leikkausta ja lähettää sitten sulan seuraavaan prosessiin. Sulatteen valmistukseen kuuluu lisäaineiden, kuten masterbatch, sekoittaminen, hartsien sekoittaminen ja uudelleen jauhaminen. Valmiin sulatteen pitoisuuden ja lämpötilan tulee olla tasainen. Paineen on oltava riittävän suuri viskoosin polymeerin ekstrudoimiseksi.
Muoviekstruuderit suorittavat kaikki edellä mainitut prosessit tynnyrin läpi, jossa on ruuvi ja kierretie. Muovipelletit tulevat tynnyriin tynnyrin toisessa päässä olevan suppilon kautta ja kuljetetaan sitten tynnyrin toiseen päähän ruuvin avulla. Riittävän paineen saamiseksi ruuvin kierteiden syvyys pienenee etäisyyden täyttösuppilosta kasvaessa. Ulkoinen kuumennus ja muovin ja ruuvin välisen kitkan aiheuttama sisälämpö pehmentää ja sulattaa muovia. Erilaiset polymeerit ja erilaiset sovellukset vaativat usein erilaisia ​​suunnitteluvaatimuksia muoviekstruudereille. Monet vaihtoehdot sisältävät poistoaukot, useat syöttöaukot, erityiset sekoituslaitteet ruuvin varrella, sulatteen jäähdytys ja lämmitys tai ulkoisen lämmönlähteen puuttuminen (eristetyt muoviekstruuderit), ruuvin ja piipun välisen raon suhteellinen koko ja ruuvien määrä. Esimerkiksi kaksiruuviset muoviekstruuderit voivat sekoittaa sulatteen perusteellisemmin kuin yksiruuviiset muoviekstruuderit. Tandem-ekstruusio on ensimmäisen muoviekstruuderin ekstrudoidun sulan käyttöä toisen muoviekstruuderin syöttöraaka-aineena, jota yleensä käytetään ekstrudoidun polyeteenivaahdon valmistukseen.

Muoviekstruuderin ominaismitat ovat ruuvin halkaisija (D) ja ruuvin pituuden (L) suhde (L) halkaisijaan (D). Muoviekstruuderit koostuvat yleensä vähintään kolmesta osasta. Ensimmäinen osa, lähellä L/D) -suppiloa, on syöttöosa. Sen tehtävänä on päästää materiaalia sisään muoviekstruuderiin suhteellisen tasaisella nopeudella. Yleensä tämä osa pidetään suhteellisen alhaisessa lämpötilassa syöttökanavan tukkeutumisen välttämiseksi. Toinen osa on puristusosa, jossa sula muodostuu ja paine kasvaa. Siirtyminen syöttöosasta puristusosaan voi olla äkillistä tai asteittaista (tasaista). Viimeinen osa, annosteluosa, on lähellä muovipuristimen ulostuloa. Sen päätehtävänä on varmistaa, että muovipuristimesta ulos virtaava materiaali on tasaista. Tässä osiossa koostumuksen ja lämpötilan tasaisuuden varmistamiseksi materiaalilla tulee olla riittävä viipymäaika.
Tynnyrin päässä muovisula poistuu muovisuulakepuristimesta ihanteellisen muotoisen suuttimen kautta, jonka läpi suulakepuristettu sulavirta kulkee.
Toinen tärkeä osa on muoviekstruuderin käyttömekanismi. Se ohjaa ruuvin pyörimisnopeutta, joka määrittää muovisuulakepuristimen tehon. Tarvittava teho määräytyy polymeerin viskositeetin (virtausvastus) perusteella. Polymeerin viskositeetti riippuu lämpötilasta ja virtausnopeudesta ja pienenee lämpötilan ja leikkausvoiman noustessa. Muoviekstruuderit on varustettu suodattimilla, jotka voivat tukkia suodattimen epäpuhtaudet. Katkosaikojen välttämiseksi suodatin on voitava vaihtaa automaattisesti. Tämä on erityisen tärkeää käsiteltäessä hartseja, joissa on epäpuhtauksia, kuten kierrätysmateriaaleja. Suulakepuristimen ruuvi on jaettu syöttö-, pehmitin- ja sulatusosaan. Lämpötila perustuu muovihiukkasten prosessiparametreihin, ja malli on jaettu ruuvin halkaisijan mukaan 20, 36, 52, 65, 75, 95, 120 ja 135:een. Muovihiukkasten kuumentamisen jälkeen ruuvin liike muuttaa alkuperäistä tilaa. Tyyppejä on useita, riippuen tietystä sovelluksesta. Taajuusmuuttajan kapasiteetti on verrannollinen ruuvin halkaisijaan ja sitä säädetään eri raaka-aineiden mukaan.