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Extruder a doppia vite

Extruder a doppia vite

2025-07-05

I. Principi di funzionamento: Scienza della dispersione di precisione

Struttura principale:

  • Co-rotante ad ingranamento (90% della quota di mercato): Viti completamente simmetriche creano "camere a C" chiuse per la rottura delle particelle ad alto taglio (ad esempio, ATH agglomerato)

  • Controrotante: Utilizzato per PVC sensibile al calore con taglio inferiore ma dispersione più debole

Fasi di dispersione:

  1. Zona di trasporto (L/D=1-5): Miscelazione iniziale di ritardanti solidi (ad esempio, DBDPE) con polimeri (PP/PA)

  2. Zona di fusione (L/D=6-15): La temperatura sale a 180-240°C, i blocchi di impasto generano un tasso di taglio di 10⁴ s⁻¹ per rompere gli aggregati

  3. Zona di omogeneizzazione (L/D=16-40): Lo sfiato a vuoto rimuove i sottoprodotti di degradazione (ad esempio, vapore Sb₂O₃ dal triossido di antimonio)

II. Parametri critici che influenzano le prestazioni

Parametro Intervallo ottimale Meccanismo Caso di studio
Rapporto L/D 40:1~60:1 Tempo di permanenza più lungo Coperion ZSK Mc18: 60:1
Velocità della vite 300-800 rpm Velocità più elevata = taglio più elevato PA6 rinforzato con GF: >500rpm
Energia specifica (SME) 0.2-0.4 kWh/kg L'input di energia governa la dispersione Sotto 0.15kWh/kg: perdita di efficienza del 30%
Zone di temperatura Multi-zona ±1°C Previene la degradazione termica Fosforo rosso: <160°C

III. Design avanzato delle viti per ritardanti di fiamma

  • Ottimizzazione del blocco di impasto:

    • Sfalsato di 30°: Miscelazione delicata (per APP intumescente)

    • Angolo retto di 90°: Rottura ad alto taglio (per agglomerati di nano-Mg(OH)₂)

  • Elementi inversi:
    Crea zone di tenuta del fuso per estendere il tempo di permanenza per i sistemi riempiti (ad esempio, 70% ATH)

IV. Innovazioni all'avanguardia

  1. Dispersione assistita da ultrasuoni (KraussMaffei):
    Ultrasuoni a 40kHz nella zona del cilindro 7 riducono le dimensioni delle particelle del nano-ritardante (ad esempio, MOF) al di sotto dei 100nm

  2. Configurazione della vite basata sull'IA (Siemens PAAT):
    Genera automaticamente profili delle viti in base al tipo di ritardante (alogeno/fosforo/inorganico), cambio più veloce del 90%

Dati del settore: Gli estrusori a doppia vite ottimizzati consentono:

  • 15% in meno di caricamento di ritardante (a UL94 V-0)

  • 50% in meno di densità del fumo (ASTM E662)

  • Perdita di proprietà meccaniche migliorata dal 30% a <8%

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2025-07-05

I. Principi di funzionamento: Scienza della dispersione di precisione

Struttura principale:

  • Co-rotante ad ingranamento (90% della quota di mercato): Viti completamente simmetriche creano "camere a C" chiuse per la rottura delle particelle ad alto taglio (ad esempio, ATH agglomerato)

  • Controrotante: Utilizzato per PVC sensibile al calore con taglio inferiore ma dispersione più debole

Fasi di dispersione:

  1. Zona di trasporto (L/D=1-5): Miscelazione iniziale di ritardanti solidi (ad esempio, DBDPE) con polimeri (PP/PA)

  2. Zona di fusione (L/D=6-15): La temperatura sale a 180-240°C, i blocchi di impasto generano un tasso di taglio di 10⁴ s⁻¹ per rompere gli aggregati

  3. Zona di omogeneizzazione (L/D=16-40): Lo sfiato a vuoto rimuove i sottoprodotti di degradazione (ad esempio, vapore Sb₂O₃ dal triossido di antimonio)

II. Parametri critici che influenzano le prestazioni

Parametro Intervallo ottimale Meccanismo Caso di studio
Rapporto L/D 40:1~60:1 Tempo di permanenza più lungo Coperion ZSK Mc18: 60:1
Velocità della vite 300-800 rpm Velocità più elevata = taglio più elevato PA6 rinforzato con GF: >500rpm
Energia specifica (SME) 0.2-0.4 kWh/kg L'input di energia governa la dispersione Sotto 0.15kWh/kg: perdita di efficienza del 30%
Zone di temperatura Multi-zona ±1°C Previene la degradazione termica Fosforo rosso: <160°C

III. Design avanzato delle viti per ritardanti di fiamma

  • Ottimizzazione del blocco di impasto:

    • Sfalsato di 30°: Miscelazione delicata (per APP intumescente)

    • Angolo retto di 90°: Rottura ad alto taglio (per agglomerati di nano-Mg(OH)₂)

  • Elementi inversi:
    Crea zone di tenuta del fuso per estendere il tempo di permanenza per i sistemi riempiti (ad esempio, 70% ATH)

IV. Innovazioni all'avanguardia

  1. Dispersione assistita da ultrasuoni (KraussMaffei):
    Ultrasuoni a 40kHz nella zona del cilindro 7 riducono le dimensioni delle particelle del nano-ritardante (ad esempio, MOF) al di sotto dei 100nm

  2. Configurazione della vite basata sull'IA (Siemens PAAT):
    Genera automaticamente profili delle viti in base al tipo di ritardante (alogeno/fosforo/inorganico), cambio più veloce del 90%

Dati del settore: Gli estrusori a doppia vite ottimizzati consentono:

  • 15% in meno di caricamento di ritardante (a UL94 V-0)

  • 50% in meno di densità del fumo (ASTM E662)

  • Perdita di proprietà meccaniche migliorata dal 30% a <8%