3 наиболее важных шнека экструдера для гранулирования пластика: конструкция, применение, плюсы и минусы

В сфере переработки и компаундирования пластмасс шнек повсеместно считается «сердцем» машины для гранулирования пластмасс. Его конструкция напрямую определяет качество конечных гранул, максимально достижимую производительность и общую эффективность вашей линии грануляции.

В экструдере-грануляторе сырье (пластиковые хлопья, отходы или порошки) в первую очередь плавятся (пластифицируются) за счет трения, которое преобразует механическую энергию в тепловую энергию. Это преобразование, известное как диссипация, сильно зависит от геометрии винта. Для достижения высокой производительности расплава при гранулировании шнек должен создавать значительное трение. Однако чрезмерное трение может подвергнуть расплав полимера сильному механическому напряжению, резким температурным скачкам и деградации материала еще до того, как он достигнет поверхности матрицы.

Таким образом, конечная цель конструкции шнеков Nanjing Haisi Extrusion — найти идеальный баланс между высокой плавильной способностью и бережной обработкой, гарантируя высочайшее качество пеллет.

Основные задачи высокопроизводительного шнека для гранулирования:

• Отличные возможности подачи твердых частиц, хлопьев, порошков или отходов неправильной формы.

• Плавная и стабильная транспортировка расплава.

• Превосходная пластификация и термическая гомогенизация.

• Оптимальное смешивание материалов (важно для приготовления маточных смесей).

• Предотвращение деградации полимера.

• Широкий диапазон обработки различных марок пластика.

• Высокая производительность самоочистки.

• Эффективное удаление летучих веществ (критически важно для переработки).

Для достижения этих целей используются винты различной геометрии. Вот три наиболее важных конструкции шнеков, используемых в современном гранулировании пластика:

01. Трехзонный шнек (универсальный стандарт гранулирования)

Сегодня трехзонный шнек является стандартной конфигурацией для большинства основных задач по компаундированию пластмасс. В то время как специальные шнеки с низкой степенью сжатия используются для чувствительных к сдвигу материалов (например, ПВХ-смесей) и шнеки с высокой степенью сжатия для пластмасс с высокой кристалличностью, трехзонная конструкция остается классической универсальной рабочей лошадкой в ​​промышленности по производству гранул. Для улучшения гомогенизации его часто комбинируют со смесительными элементами, такими как смесители с алмазным или спиральным сдвигом.

Дизайн и структура:

Он состоит из трех отдельных функциональных разделов:

1. Зона подачи: диаметр корня небольшой, что позволяет сыпучим материалам (хлопьям/порошкам) легко попадать в шнековые витки. Материал транспортируется в осевом направлении и уплотняется без интенсивного трения.

2. Зона сжатия: диаметр корня постепенно увеличивается, уменьшая свободный объем. Это увеличивает трение, повышает давление и запускает процесс первичного плавления.

3. Зона дозирования (зона вывода): Диаметр корня остается постоянным при максимальном размере. Полностью расплавленный полимер гомогенизируется и выкачивается через фильеру для разрезания на однородные гранулы.

Области применения: производство пластиковых компаундов общего назначения, производство маточных смесей и обработка стандартных полимеров, где не требуется экстремальная дегазация.

02. Вентиляционный/дегазационный винт (необходим для переработки пластика)

При плавлении переработанного пластика часто выделяются избыточные летучие компоненты, такие как влага, остаточные мономеры, печатные краски или захваченные газы. Если эти газы не удалить, полученные гранулы будут пористыми, полыми и структурно слабыми. Здесь необходимы специальные экструдеры для удаления летучих веществ.

Дизайн и структура:

После зоны первоначального сжатия у вентиляционного винта имеется специализированная зона декомпрессии. Здесь диаметр основания винта внезапно уменьшается, падая внутреннее давление. Это позволяет выпускать захваченные газы и вакуумировать их через вентиляционные отверстия в цилиндре экструдера. После выпускного отверстия шнек имеет вторую зону сжатия и конечную зону дозирования для восстановления давления перед тем, как расплав будет экструдирован на пряди и нарезан на гранулы.

Применение: Незаменим для любого процесса гранулирования, требующего удаления летучих веществ, особенно при вторичной переработке пластика (например, гранулирование промытых хлопьев ПЭТ или влажных сельскохозяйственных пленок из ПП/ПЭ).

03. Барьерный шнек (высокопроизводительная гомогенизация)

Барьерный шнек в настоящее время является одним из самых передовых и широко используемых типов шнеков для высокопроизводительного гранулирования, обрабатывающего все: от стандартных полиолефинов до высококачественных технических термопластов.

Дизайн и структура:

Определяющей особенностью барьерного шнека является дополнительный скребок — «барьерный скребок», расположенный в зоне пластификации. Начинаясь после зоны подачи, этот вторичный скребок проходит с более крутым шагом и делит винтовой канал на два подканала.

Это физическое разделение изолирует уже расплавленный полимер (ванна расплава) от нерасплавленных твердых частиц (твердый слой). По мере плавления пластик перетекает через несколько нижний барьерный пролет в канал расплава, оставляя твердые гранулы в своем собственном канале до тех пор, пока они полностью не расплавятся.

Почему это лучше для гранулирования?

В стандартном шнеке нерасплавленные твердые частицы плавают внутри расплава, который действует как изолятор. Теплопередача зависит исключительно от проводимости, замедляя процесс плавления. Отделяя расплав, барьерный шнек позволяет нерасплавленным твердым частицам тереться непосредственно о нагретый цилиндр, что значительно улучшает трение и эффективность плавления.

Плюсы и минусы:

• Плюсы: Обеспечивает значительно более высокую пластифицирующую способность и превосходную гомогенизацию, гарантируя, что нерасплавленные «частицы геля» не попадут в конечные гранулы.

• Минусы: температуру плавления немного сложнее контролировать, а сложный производственный процесс делает барьерные винты более дорогими, чем стандартные типы.

Заключение

Выбор правильной геометрии шнека является наиболее важным решением при настройке машины для гранулирования пластика. Независимо от того, перерабатываете ли вы влажные хлопья ПЭТ с помощью вентиляционного шнека или смешиваете высококачественные конструкционные пластмассы с помощью барьерного шнека, конструкция должна соответствовать материалу, чтобы гарантировать прибыльное и непрерывное производство гранул стандартного качества.

Являясь опытным производителем оборудования для гранулирования пластмасс, компания Nanjing Haisi Extrusion Equipment Co., Ltd. разрабатывает конфигурации шнеков по индивидуальному заказу (включая усовершенствованные двухшнековые установки компаундирования), точно соответствующие вашим потребностям в материале и производительности.