L'estrusore bivite-è un'apparecchiatura per la lavorazione dei polimeri ad alta-efficienza ampiamente utilizzata nei processi di miscelazione, compounding, devolatilizzazione, reazione ed estrusione di stampaggio nei settori della plastica, alimentare, chimico e di altro tipo. Il suo principio di funzionamento principale si basa sulla rotazione sincrona di due viti intrecciate o non-interstrate all'interno di un cilindro riscaldato, che consente il trasporto, la compressione, il taglio, la miscelazione e l'omogeneizzazione dei materiali.
Suddivisione dettagliata dei principi di funzionamento fondamentali:
1. Struttura di base
Viti gemelle: montate in parallelo all'interno di un cilindro con una sezione trasversale a forma di-8. Possono essere classificati in varie tipologie in base al disegno della filettatura, al grado di ingranamento e al senso di rotazione.
Canna: tipicamente progettata con una struttura modulare segmentata per un assemblaggio flessibile. È dotato di un sistema di riscaldamento e raffreddamento e di porte di sfiato (per devolatilizzazione o iniezione di additivi).
Sistema di azionamento: fornisce energia per garantire la rotazione sincrona delle doppie viti.
2. Principi di funzionamento fondamentali
Trasporto positivo: le filettature spingono il materiale dalla tramoggia di alimentazione allo stampo con elevata efficienza di trasporto e quasi senza riflusso.
Taglio e miscelazione intensi:Zona di meshing: le creste di volo delle due viti si incastrano tra loro, sottoponendo il materiale a taglio, estrusione e scissione nella zona di meshing. Camere a forma di C-: una camera continua a forma di C- è formata dal materiale tra le viti e il cilindro. Mentre le viti ruotano, le camere a forma di C- si muovono assialmente e vengono costantemente divise e riorganizzate per ottenere una miscelazione distributiva. Blocchi impastatori: composti da più dischi sfalsati, l'intensità del taglio è controllata regolando l'angolo di sfalsamento (ad esempio, 90 gradi per taglio elevato, 45 gradi per taglio medio) per realizzare una potente miscelazione dispersiva.
Funzione auto-pulente: per una doppia vite co-rotante completamente intersecata, la cresta di volo di una vite spazza la radice della scanalatura della vite dell'altra con un certo gioco, che impedisce la ritenzione e il degrado del materiale. Questa funzionalità è particolarmente adatta per la lavorazione di materiali-sensibili al calore o per applicazioni che richiedono frequenti cambi di colore.
3. Classificazioni e caratteristiche chiave
Direzione di rotazione: Co-rotazione: il tipo più comune, caratterizzato da taglio delicato, miscelazione uniforme ed eccellenti prestazioni auto-pulenti, adatto per compounding, devolatilizzazione ed estrusione reattiva. Contro-rotazione: la rotazione verso l'esterno (contro-rotazione verso l'interno) forma camere chiuse a forma di C-con forte capacità di trasporto ma elevato calore di taglio; la rotazione verso l'interno (controrotazione-verso l'esterno) tende a causare l'accumulo di materiale nella tramoggia di alimentazione ed è quindi utilizzata raramente. La contro-rotazione viene applicata principalmente nell'estrusione di profili.
Grado di ingranamento: Completamente ingranante: le creste di volo e le scanalature della vite si adattano perfettamente, garantendo una buona miscelazione e un trasporto stabile. Non-intergranante: le sue prestazioni sono più vicine a quelle di due viti singole parallele, con debole capacità di miscelazione, ma possono essere utilizzate in processi di reazione speciali.
4. Parametri di controllo del processo
Configurazione a vite: blocchi di trasporto, blocchi di impasto, dischi dentati e altri componenti possono essere assemblati in modo flessibile in base ai requisiti del processo.
Temperatura: viene adottato il controllo segmentato della temperatura per adattarsi ai requisiti di fusione e reazione di diversi materiali.
Velocità della vite: influisce sulla velocità di taglio, sul tempo di residenza e sulla resa.
Metodo di alimentazione: la combinazione dell'alimentazione principale e dell'alimentazione laterale consente l'aggiunta precisa di materiali multi-componente.
Ventilazione sottovuoto: rimuove componenti volatili e piccole sostanze molecolari.
5. Confronto con gli estrusori-a vite singola
Capacità di miscelazione: gli estrusori bivite-sono di gran lunga superiori a quelli monovite-, soprattutto nei processi ad alto riempimento, miscelazione ed estrusione reattiva.
Meccanismo di trasporto: gli estrusori bivite- adottano un trasporto a spostamento positivo, caratterizzato da un flusso stabile e da una bassa suscettibilità alla pressione della testa della filiera.
Prestazioni auto-pulenti: gli estrusori bivite co-rotanti-superano quelli a vite-monovite.
Capacità di aumento della pressione-: gli estrusori bivite-hanno una capacità di aumento della pressione-relativamente debole e sono spesso abbinati a estrusori monovite-o a pompe a ingranaggi per l'aumento della pressione.
6. Principali campi di applicazione
Miscelazione e modifica dei polimeri: preparazione di leghe come PP/EPDM e PC/ABS.
Riempimento e rinforzo: dispersione di riempitivi tra cui carbonato di calcio e fibra di vetro.
Estrusione reattiva: polimerizzazione, innesto, degradazione controllata, ecc.
Devolatilizzazione e Deumidificazione: Rimozione di solventi o umidità.
Industrie alimentari e farmaceutiche: lavorazione degli impasti, granulazione farmaceutica, ecc.
Attraverso il movimento di ingranamento di due viti, l'estrusore bivite- esercita complesse operazioni di taglio, divisione e ricombinazione sui materiali durante il processo di trasporto, ottenendo funzioni di miscelazione e reazione altamente efficienti. Il suo design modulare offre una grande flessibilità di processo, rendendolo un'apparecchiatura fondamentale per il compounding di fascia alta-e la lavorazione speciale. La chiave per comprendere il suo principio di funzionamento sta nel cogliere l'influenza globale della struttura geometrica della vite, della direzione di rotazione e della combinazione dei moduli di processo sul campo di flusso del materiale e sull'input di energia.