Выбор правильного соотношения L/D шнека: поиск точки баланса между качеством и стоимостью

Нинбо Фанли Технолоджи Лтд.Оборудование для силовых труб из ХПВХпроизводитель механического оборудованияимеет более чем 30-летний опыт работыоборудование для экструзии пластиковых труб, новое оборудование для защиты окружающей среды и новых материалов. С момента своего создания Fangli разрабатывалась с учетом требований пользователей. Благодаря постоянному совершенствованию, независимым исследованиям и разработкам в области основных технологий, а также освоению и освоению передовых технологий и других средств, мы разработалиЛиния экструзии труб ПВХ, Линия экструзии труб PP-R, Линия экструзии полиэтиленовых труб для водоснабжения/газа, который был рекомендован Министерством строительства Китая для замены импортной продукции. Мы получили титул «Первоклассный бренд в провинции Чжэцзян».

В процессе производства модифицированных пластмасс соотношение длины и диаметра шнека (L/D) является решающим параметром. Это напрямую влияет на качество пластификации, эффективность производства и характеристики конечного продукта. Понимание тонкостей соотношения L/D винтов может помочь нам принимать более точные решения в повседневном производстве.

I.Каково соотношение L/D винта?

Отношение L/D винта представляет собой отношение эффективной рабочей длины винта к его диаметру, обычно выражаемое как L/D, где L представляет собой эффективную длину секции витка винта, а D представляет диаметр винта.

Величина соотношения L/D напрямую зависит от времени пребывания материала в шнеке, качества пластификации и эффекта смешивания. Большее соотношение L/D обеспечивает разумное распределение температуры, что полезно для смешивания и пластификации пластмасс. В это время пластик нагревается в бочке в течение более длительного времени, что приводит к более тщательной и равномерной пластификации, тем самым улучшая качество пластификации.

II. Выбор соотношения L/D для различных модифицированных пластиков?

Различные пластмассы предъявляют разные требования к соотношению L/D винта из-за различий в их физических свойствах и характеристиках обработки:

Термочувствительные пластмассы:Например, для жесткого ПВХ и других пластиков с плохой термостойкостью обычно выбирают соотношение L/D 17–18, чтобы предотвратить разложение, вызванное чрезмерным временем пребывания.

Пластмассы общего назначения:Для обычных пластиков, таких как полиэтилен и полипропилен, соотношение L/D обычно составляет 18–22.

Высокотемпературные стабильные пластмассы:Для инженерных пластиков, таких как ПК и ПОМ, соотношение L/D может составлять 22–24.

Огнестойкий полипропилен:При обработке огнестойкого полипропилена соотношение L/D шнека следует контролировать в максимально возможном диапазоне от 36:1 до 40:1.

Нейлон ПА:Для литья под давлением рекомендуется выбирать шнек с резким переходом с соотношением L/D 18-20.

Материалы, армированные стекловолокном:Для композитов из термопластичных смол, армированных стекловолокном, диапазон соотношения L/D может быть выбран от 48:1 до 56:1, чтобы улучшить однородность распределения стеклянных волокон в смоле.

III. Синергический эффект соотношения L/D с другими параметрами шнека

Соотношение L/D винта не работает независимо; он должен работать в синергии с другими параметрами шнеков для достижения наилучших результатов обработки модифицированных пластмасс:

Степень сжатия:Степень сжатия – это отношение глубины последнего витка в секции подачи к глубине первого витка в секции дозирования. Разные пластмассы требуют разной степени сжатия. Например, для нейлона ПА для литья под давлением обычно выбирают степень сжатия 3-3,5, а для полипропилена требуется 3,7-4.

Секции винтов:Функционально шнек можно разделить на секцию подачи, секцию пластикации (секцию сжатия) и секцию дозирования (секцию гомогенизации). Распределение длин этих трех секций существенно влияет на качество пластификации материала. Для некристаллических пластмасс длина секции пластикации обычно составляет 45–50% от общей длины пролета; для кристаллопластиков – (3–5)D; для нейлона это (1-2)D.

Тип винта:Шнеки постепенного перехода имеют более длинную секцию сжатия, составляющую 50% от общей длины шнека, что приводит к более мягкому преобразованию энергии во время пластификации. В основном они используются для пластмасс с плохой термостойкостью, таких как ПВХ. Шнеки с резким переходом имеют более короткую секцию сжатия, составляющую 5-15% от общей длины шнека, что приводит к более интенсивному преобразованию энергии при пластификации. В основном они используются для кристаллических пластиков, таких как полиолефины и полиамид.

IV. Выбор соотношения L/D дляДвухшнековые экструдеры

В производстве модифицированных пластмассдвухшнековые экструдерыявляются более часто используемым оборудованием, и их выбор соотношения L/D отличается отодношнековые экструдеры:

Соотношение L/D коммерческих двухшнековых экструдеров обычно находится в пределах 21-48. Для обработки термочувствительных материалов, гранулированных материалов и продуктов, не требующих высокого качества (например, переработка отходов и гранулирование), рекомендуется выбирать меньшее соотношение L/D. Большие соотношения L/D от 39 до 48 больше подходят для материалов, требующих более высоких температур, давлений и качества продукции.

В последние годы в определенных областях также начали применяться двухшнековые экструдеры со сверхвысоким соотношением L/D (более 100). Например, двухшнековый экструдер с сонаправленным вращением и соотношением L/D 136, разработанный исследовательской группой профессора Ван Цзяня в Пекинском химико-технологическом университете, был успешно применен при формовании геля из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ), продемонстрировав значительные преимущества в распутывании полимерных цепей.

V. Принципы отбора на практике

При практическом применении производства модифицированных пластмасс выбор соотношения L/D шнека должен соответствовать следующим принципам:

Выбирайте исходя из характеристик материала:Для пластиков с плохой термостабильностью следует использовать меньшее соотношение L/D, тогда как для пластиков с хорошей термостабильностью можно использовать большее соотношение L/D.

Выбирайте исходя из требований к продукту:Когда требования к качеству продукции не очень высоки (например, переработка и гранулирование отходов), можно выбрать меньшее соотношение L/D шнека. В противном случае следует выбрать большее соотношение L/D винта.

Выбирайте в зависимости от формы сырья:Для гранулированных материалов, прошедших пластификацию и гранулирование, соотношение L/D шнека можно выбрать меньшим. Для порошкообразных материалов, которые не были пластифицированы и гранулированы, требуется большее соотношение L/D шнека.

Учитывайте комплексные производственные затраты. Хотя большее соотношение L/D может улучшить качество продукции, оно также увеличивает затраты на оборудование и потребление энергии. Необходимо найти точку баланса между качеством продукции и ее стоимостью.

Если вам нужна дополнительная информация,Нинбо Фанли Технолоджи Лтд.приветствует вас для получения подробного запроса, мы предоставим вам профессиональное техническое руководство или предложения по закупке оборудования.