Краткое описание метода обеспечения равномерного пластифицирования смешанных материалов IXPE в специальном экструдере для производства пенополиэтилена IXPE.
Способ изготовления специального экструдера для пенообразователя IXPE, обеспечивающего равномерную пластификацию смешанных материалов IXPE, включает в себя следующие основные аспекты:
1. Оптимизация конструкции винта:
Конструкция специального экструзионного шнека для производства пенополиэтилена (IXPE) имеет решающее значение для равномерности пластификации смесей IXPE. Например, конфигурация резьбовых элементов шнека, количество и расположение зон смешивания и т. д. На экструзионном шнеке, предназначенном для производства пенополиэтилена, установлено несколько секций перемешивания и смесительных элементов, что позволяет осуществлять многократное диспергирование и смешивание смесей IXPE. Однако, если смесь IXPE перемешана в шнеке, она легко разлагается, вызывая вспенивание исходного пенополиэтиленового материала на выходе из экструзионной матрицы (явление предварительного вспенивания). Поэтому необходимо оптимизировать конструкцию смесительного блока. Наша компания добавила в конструкцию экструзионного шнека, предназначенного для производства пенополиэтилена, инновационные функции, такие как барьерная резьба, реверсивные элементы и распределенные смесительные элементы, что позволяет дополнительно оптимизировать конструкцию смесительного блока и достичь цели полной пластификации высококачественной смеси IXPE без разложения.
2. Настройка параметров процесса:
(1) Проектирование распределения температуры: Разумный контроль температуры является ключом к обеспечению равномерной пластификации смешанных материалов IXPE. В каждой секции специального экструдера для производства пенополиэтилена IXPE необходимо точно контролировать температуру. Например, температура в секции гомогенизации обычно немного ниже, чем в секции плавления, но температура фильеры должна быть немного выше, чем температура в секции гомогенизации, чтобы обеспечить текучесть и плотность материала.
(2) Точный контроль температуры: Смешанные материалы IXPE относятся к низкотемпературному процессу экструзии и обладают низкой термической стабильностью. Поэтому при проектировании экструдера, предназначенного для машины для вспенивания IXPE, мы учли возможность точного контроля температуры и быстрого охлаждения. Это значительно снижает явление предварительного вспенивания смешанных материалов IXPE в экструдере.
(3) Настройка соответствующей скорости вращения шнека и скорости подачи: При проектировании экструдера, предназначенного для машины для вспенивания IXPE, мы систематически изменяли и анализировали влияние скорости вращения шнека, скорости подачи и других факторов на материал смеси IXPE с помощью статистических методов, таких как планирование экспериментов (DOE); оптимизация распределения времени пребывания (РТД) улучшила равномерную скорость пластификации материала смеси IXPE; и проанализировали поведение потока в экструдере, предназначенном для машины для вспенивания IXPE (включая ламинарные и турбулентные состояния потока и т. д.). Фактически мы применяем данные этих испытаний и анализа в процессе производства мастер-листов для вспенивания IXPE. Различные материалы смеси IXPE соответствуют различным скоростям вращения шнека и скоростям подачи. Это значительно повышает эффективность производства мастер-листов для вспенивания IXPE и снижает их качество.
3. Выбор материала IXPE и составление формулы.
Прежде всего, необходимо убедиться в подходящих свойствах выбранного материала и постараться выбрать материалы с хорошей термической стабильностью, что позволит снизить требования к системе нагрева и охлаждения экструдера. Одновременно следует проанализировать размер и форму частиц материала, чтобы обеспечить равномерное и беспрепятственное поступление смеси IXPE в цилиндр и эффективное перемешивание без расслоения. При разработке рецептуры следует постараться уменьшить количество вспомогательных сырьевых материалов, влияющих на термическую стабильность смеси IXPE.
4. Попытки разработки новых методов предварительного смешивания смешанных материалов IXPE:
Перед подачей в специальный экструдер пенообразователя IXPE сырье для рецептуры смеси IXPE предварительно смешивается. Предварительное смешивание включает горячее и холодное смешивание. Процесс горячего смешивания включает диффузию, конвекцию и сдвиг для достижения равномерного диспергирования компонентов смеси IXPE. После горячего и холодного смешивания образуется однородная и стабильная сухая смесь IXPE, что улучшает эффект предварительного диспергирования материала и, следовательно, повышает пластифицирующий эффект смеси IXPE в экструдере, предназначенном для пенообразователя IXPE. Следует отметить, что при выборе смесительного оборудования необходимо выбирать соответствующее оборудование в соответствии с характеристиками смеси IXPE. Например, для материалов с более крупными частицами или неправильной формы в качестве оборудования для предварительного смешивания следует выбирать двухшнековый экструдер с большим загрузочным отверстием и большей производительностью измельчения.