Fondamenti di polimeri di estrusione a doppia vite che scivolano insidie ​​comuni e come evitarle (1)

La forma fisica del polimero ha un impatto significativo sulla posizione della zona di fusione rispetto alla canna di alimentazione, nonché sulla configurazione della vite della sezione di trasporto. In generale, il tipico pellet da 3,0 mm è facile da nutrire e non provoca problemi, ma man mano che le particelle di polimero si riducono, ci sono diversi problemi che possono svilupparsi. Innanzitutto, come illustra la Figura 1, più fine la dimensione delle particelle, più è necessario spostare la sezione di fusione per evitare il potenziale per il backup nella gola dell'alimentazione. Ciò che accade è che quando la dimensione delle particelle viene ridotta, viene introdotta una percentuale maggiore di aria con il polimero. Quest'aria viene forzata verso la gola dell'alimentazione poiché la polvere viene compressa prima di entrare nella sezione di fusione. Il flusso di aria controcorrente fluidizza la polvere nel canale della vite e riduce l'efficienza di trasporto degli elementi a vite dell'estrusore. Nel peggiore dei casi, causerà un backup nella gola del mangime, e quindi una riduzione del tasso complessivo. Di conseguenza, il tasso per RPM diminuisce, aumenta la specifica energia meccanica e la temperatura di fusione e quindi aumenta il potenziale di degrado del polimero o degli additivi. Pertanto, specialmente per i mangimi per le polveri, il designer deve prestare attenzione alla posizione della sezione di fusione.

Un'ulteriore cautela per lavorare con i mangimi per polvere è il potenziale per lo scioglimento degli elementi di trasporto prima della sezione di fusione del blocco impasto. Questo fenomeno è illustrato nella Figura 2. La polvere viene premuta contro la parete della canna dell'estrusore e inizia a sciogliersi, ma poiché è ancora nella sezione di trasporto, lo strato di polimero fuso è costretto a fluire attorno al bordo esterno del canale della vite e incapsulare grandi aggregati della polvere di polimero. Gli aggregati incapsulati sono di dimensioni ridotte dai blocchi impastati della sezione di fusione, ma alcuni aggregati sono ancora in grado di seguire un percorso di taglio basso attraverso i blocchi impasti e fluire a valle. Questo problema viene in genere osservato se l'elemento a vite prima del primo blocco impasto è troppo piccolo un passo, Figura 3 (lato sinistro). Ciò aggiunge un'ulteriore compressione della polvere contro la parete della canna, che a sua volta migliora la probabilità di fusione pre-matura.