15. Одношнековый экструдер.

Наиболее простым оборудованием для экструзии является одношнековый (одночервячный) экструдер без зоны дегазации (рис. 1). Такие экструдеры широко применяются для производства пленок, листов, труб, профилей, в качестве одной из составных частей линий-грануляторов и т.д. Основными элементами экструдера являются обогреваемый цилиндр, винтовой шнек (с охлаждением или без него), сетки, размещаемые на решетке, и адаптер.

Рис. 1. Схема одношнекового экструдера: 1- бункер; 2- червяк (шнек); 3- цилиндр; 4- полость для циркуляции воды; 5- нагреватель; 6- решетка с сетками; 7- формующая головка с адаптером.

Качество экструдата оценивают по степени разбухания изделия на выходе из головки, степени вытяжки, степени ориентации, разнотолщинности и механической прочности при одноосном растяжении.

1 Под степенью разбухания понимают отношение какого-либохарактерного размера экструдата к этому же размеру оформляющей полости головки,

Степень разбухания определяют только для экструдата, получаемого при скорости приемки, равной скорости выхода его из головки.

2 Степень вытяжки определяют только для экструдата, получаемого при скорости приемки, превышающей скорость выхода его из головки.

Степень продольной вытяжки рассчитывают по форму

где vпр - скорость приемки, м/с; vэ - скорость экструзии, м/с

3 Значение степени ориентации для всех экструдируемых изделий определяют только в направлении экструзии на образцах длиной 100 мм.

4 Мерой разнотолщинности изделия служит коэффициент вариации V, представляющий собой отношение среднего квадратичного отклоненияσ толщиныδ к среднему значениюσ. Коэффициент рассчитывается по формуле (11.12):

5 Механическую прочность при одноосном растяжении определяют в соответствии с ГОСТ 11262-76.

Основные параметры процесса экструзии. К технологическим параметрам относятся температура переработки полимера, давление расплава, температура зон головки и температурные режимы охлаждения сформованного экструдата.

При слишком высокой вязкости расплава получать изделия методом экструзии трудно из-за большого сопротивления течению расплава, возникновения неустойчивого режима движения потока. Все это приводит к образованию дефектов изделий.  Повышение температуры переработки может привести к термодеструкции расплава, а увеличение давления, мощности привода при более низких температурах - к механодеструкции, т.е. для экструзии расплавов должны применяться полимеры с довольно узким интервалом колебания вязкости.

Основными технологическими характеристиками одношнекового экструдера являются L, D, L/D, скорость вращения шнека n, геометрический профиль шнека (см. рис.3) и степень сжатия (компрессии) – отношение объема одного витка червяка в зоне загрузки к объему одного витка в зоне дозирования.

Большое влияние оказывают размеры шнека:

Глубина нарезки в дозирующей зоне: чем она меньше, тем более равномерно расплав прогревается, а следовательно, обеспечиваются более стабильные вязкость в начале червяка и соответственно однородность изоляции.

Длинна зоны дозирования: чем она больше, тем выше стабильность работы экстурдера, т.к. при этом больше выравнивается температура, а значит, и вязкость расплава в этой зоне.

Зазор между гребнем нарезки и стенкой цилиндра: должен быть как можно меньше.

Показателем работы экструдера является его эффективность- отношение производительности к потребляемой мощности.

Преимущества экструдеров  К преимуществам экструдеров принято относить высокий уровень производительности, экономичность, простоту эксплуатации, монтажа и запуска оборудования, долговечность. Достоинствами данного оборудования являются прочные узлы и механизмы, а также невысокие эксплуатационные расходы. Для монтажа и запуска данной машины на предприятии необходимо минимальное количество персонала. В зависимости от производственных нужд, машины данного типа могут производить качественную пленку различной плотности.