Nozioni di base per elementi a vite a vite gemelle (5)

Come mostrato in Fig. 1, ogni vite, in un certo senso, si asciuga l'altro in un estrusore a vite gemello corotante. Questo è definito [auto-wiping. "Questa sequenza di effetti di auto-wiping operazioni unitarie e scarica il piccolo volume di materiali in una sequenza prima in primo piano con una data distribuzione del tempo di permanenza (RTD). Ciò si traduce in una deformazione uniforme /Mescolando la storia e, a seconda della lunghezza e della progettazione della vite del TSE, ci sarà un RTD associato per la sezione di processo. Più sono riempite le viti, più strette sono le RTD e più affamate sono le viti, più largo è il RTD. Un'illustrazione dell'effetto del grado di riempimento della vite sulla distribuzione del tempo di permanenza è presentata in Fig. 2.

Fig. 1

Fig. 2

Per semplicità, le quattro regioni di trasferimento ad alto contenuto di massa mostrate in Fig. 1 possono essere considerate indipendenti dal grado di riempimento a vite, motivo per cui, in una macchina alimentata a muoostro a causa di un tempo di permanenza più lungo nelle zone di miscelazione. In alternativa, poiché la velocità aumenta a un determinato RPM a vite, la regione del canale a basso taglio svolge un ruolo maggiore e i materiali passano più rapidamente sulle zone di miscelazione, e quindi vi è tempo di esposizione più breve a regioni di taglio elevate e eventi di miscelazione meno lobal.

L'intensa miscelazione associata alle caratteristiche di trasferimento di massa incrociate brevi inerenti a un miscelatore continuo di massa TSE si traduce in una miscelazione distributiva e/o dispersiva altamente efficiente che si traduce in un prodotto più uniforme rispetto ai mixer di grandi batch di massa. Anche l'aria intrappolata, l'umidità e i volatili vengono rimossi tramite sfiato. Il breve tempo di permanenza associato a un TSE, rispetto a un processo batch, è utile per molti materiali sensibili al calore/a taglio, poiché il TSE può essere progettato per limitare l'esposizione a temperature elevate a pochi secondi. I RT vanno da un corto fino a 5 secondi fino a 6-10 minuti, con la maggior parte dei processi che operano nell'intervallo da 20 a 60-S.

Il tempo di permanenza è un parametro impegnativo da calcolare, poiché il processo in un TSE è una combinazione di zone parzialmente e completamente piene. È comune utilizzare due equazioni separate che fanno ipotesi in base alla progettazione della vite e alle condizioni di elaborazione per quanto riguarda le sezioni riempite/non riempite. Al posto dell'accesso alla modellazione di computer, la RT può essere stimata come segue:

Residenza di sezioni completamente riempite di lunghezza l f:
Φf = 3.08 × LF × H × DQ
Dove:
Φ f: il tempo di permanenza in secondi
L f: lunghezza della sezione in centimetri
H: Punta per vite di Gap Overflight alla parete di canna in centimetri
D: diametro della vite in centimetri
D: portata volumetrica nel centimetro cubico al secondo

Residenza di per sezioni affamate di lunghezza l s:
Φs = 2 × lszn
Dove:
Φ s: il tempo di permanenza in secondi
LS: lunghezza della sezione in centimetri
Z: pitch di volo in centimetri
N: velocità della vite nelle rotazioni al minuto

I tempi di permanenza per le sezioni riempite e non riempite vengono quindi semplicemente sommati per stimare il tempo di permanenza totale nell'estrusore. Anche la viscosità del fusione svolge un ruolo nella miscelazione. Il controllo della temperatura, gestendo così la viscosità del fuso e la stadiazione degli elementi sono anche fattori. Durante lo scioglimento della resina solida, la viscosità è al massimo, quindi sono possibili tassi di stress così elevati, il che si traduce in miscelazione dispersiva ma può anche causare degrado. Nelle ultime fasi della sezione del processo TSE, le viscosità più basse producono velocità di sollecitazione più basse che possono consentire di miscelare le API di calore e taglio senza degrado. La seguente formula semplice fornisce informazioni sulle diverse variabili che incidono sullo stress di picco di taglio.

PeakShearStress = π × d × NH × 60 × Viscosità
D: diametro della vite
N: velocità della vite nelle rivoluzioni al minuto
H: punta della vite su gallo di sopravvento alla parete della canna