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:
Zona di trasporto (L/D=1-5): Miscelazione iniziale di ritardanti solidi (ad esempio, DBDPE) con polimeri (PP/PA)
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
Zona di omogeneizzazione (L/D=16-40): Lo sfiato a vuoto rimuove i sottoprodotti di degradazione (ad esempio, vapore Sb₂O₃ dal triossido di antimonio)
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 |
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)
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
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%
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:
Zona di trasporto (L/D=1-5): Miscelazione iniziale di ritardanti solidi (ad esempio, DBDPE) con polimeri (PP/PA)
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
Zona di omogeneizzazione (L/D=16-40): Lo sfiato a vuoto rimuove i sottoprodotti di degradazione (ad esempio, vapore Sb₂O₃ dal triossido di antimonio)
Parametro | Intervallo ottimale | Meccanismo | Caso di studio |
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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 |
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)
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
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%