PVC 제품용 이축압출기의 다양한 영역에서의 가소화 메커니즘 분석

닝보 Fangli 기술 유한 회사는기계 장비 제조업체30년 이상의 경험을 바탕으로플라스틱 파이프 압출 장비, 새로운 환경 보호 및 신소재 장비. Fangli는 설립 이후 사용자의 요구에 따라 개발되었습니다. 지속적인 개선과 핵심기술에 대한 독자적인 연구개발, 첨단기술의 소화흡수 등을 통해PVC 파이프 압출 라인, PP-R 파이프 압출 라인, PE 급수 / 가스관 압출 라인, 중국 건설부가 수입제품 교체를 권고한 제품입니다. 우리는 "절강성 일류 브랜드"라는 칭호를 얻었습니다.

PVC 소재의 가소화 과정을 기반으로트윈 스크류 압출기, 스크류는 고체 이송 구역, 용융 구역, 용융 이송(압출) 구역의 세 구역으로 나뉩니다.

I. 가소화 메커니즘m은 고체 운반 구역에 있습니다.

배럴 내에서 고체 폴리머(PVC)와 그 첨가제가 유동하고, 예열되고, 압축되는 영역을 고체 이송 영역으로 정의합니다. 첫째, 호퍼에서 배럴로의 고체 폴리머 입자 흐름은 중력에 의해 이루어집니다. 스크류가 회전함에 따라 입자는 다이 헤드쪽으로 이송되는 반면 호퍼의 입자는 계속해서 흐릅니다. 고체 이송 구역(배럴 C1 구역)에서는 PVC 재료 내의 거대분자, 소분자 및 기타 입자가 점진적으로 가열됩니다. 동시에 나사의 전단력과 입자 간의 마찰도 입자의 열을 증가시켜 압축된 상태에서 완전히 접촉, 확산 및 침투할 수 있게 합니다.

이 영역에서는 스크류 피치, 플라이트 폭 등의 변화로 인해 PVC 소재 입자가 조밀하게 압축되어 스크류 채널을 따라 미끄러지는 견고한 베드 또는 견고한 플러그를 형성합니다. 고체 플러그의 움직임은 배럴 표면과 고체 플러그 사이의 마찰에 의존하는 반면, 나사와 고체 플러그 사이의 마찰은 움직임을 방해합니다. 따라서 배럴 내부에서 PVC 소재 입자는 같은 방향으로 균일하게 전진하지 않고 대신 텀블링, 미끄러짐, 스크류와 함께 회전하며 주기적으로 "브릿지"됩니다. 그것들은 "브리지" 뒤에 쌓이고 부서지며, PVC 재료가 압출되고 호퍼 내에서 재료가 흐르면서 과정이 계속 반복됩니다.

이 영역에서는 PVC가 유리 상태에서 고탄성 상태로 전환되는 것으로 PVC 압출 및 가소화 품질이 우수하다는 것을 나타냅니다. 응집상태 구조의 관점에서 볼 때, PVC 수지 입자의 50~60%가 1차 입자로 분해되고, 다양한 첨가제 입자의 표면이 이러한 1차 입자와 완전히 접촉 및 확산됩니다.

안정적인 작동을 위해서는 호퍼에 있는 고체 물질의 높이가 항상 특정 임계값 이상이어야 한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이 임계값 이상에서는 재료 높이의 변화가 압출기 성능에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 재료의 높이가 임계값 이하로 떨어지면 불안정성의 중요한 요소가 됩니다. 고체 재료 높이의 변화는 바닥의 압력 변화를 유발하며, 이는 압출기의 작동 조건을 변경하고 PVC 압출 및 가소화 품질 저하로 이어질 수 있습니다.

II. 용융지대에서의 가소화 메커니즘

배럴에서 고체 폴리머와 용융물이 공존하는 영역을 용융 영역 또는 상전이 영역으로 정의합니다. 이 구역은 C2 및 C3 가열 구역에 해당합니다. 용융 영역은 압출기의 중요한 부분입니다. 온도 설정(배럴 C2 구역, C3 구역, 스크류 코어), 스크류 속도, 스크류 사이의 간격, 스크류와 배럴 사이의 간격과 같은 매개변수는 PVC 압출 품질에 큰 영향을 미칩니다. 스크류 피치, 플라이트 폭 등의 변화로 인해 PVC 재료가 용융 영역에 도달하면 PVC 입자가 조밀하게 압축되어 이미 상당한 압력이 발생합니다. 주변 열매체의 연화 효과와 결합된 이 압력은 압축된 입자를 조밀한 "고체층"으로 변형시킵니다. 이 고체층은 부분적으로는 고탄성 상태의 PVC, 부분적으로는 유리질 상태, 그리고 소량의 점성유동 상태인 PVC로 구성된 혼합상태이다. 견고한 베드는 나선형 나사 채널의 형태를 취하고 그 안에서 미끄러집니다. 이러한 상대 운동으로 인해 고체 베드와 배럴 표면 사이의 용융 필름 내에서 속도 분포가 생성됩니다. 결과적으로, 필름의 용융물이 추진 비행 방향으로 흐르기 시작합니다. 비행기가 비행기를 만나면 비행기는 배럴에서 용융물을 "스크래핑"하여 밀어내는 비행 앞에 있는 채널 뒤쪽에 있는 용융물 풀에 이를 수집합니다. 고체층이 채널을 따라 이동함에 따라 점점 더 많은 용융물이 용융물 풀로 운반됩니다. 따라서 용융 풀의 크기는 증가하고 고체층의 크기는 감소합니다. 고체층은 점차적으로 파괴되어 점성류 상태로 앞으로 운반됩니다.

이 영역에서는 PVC가 고탄성 상태에서 점성 흐름 상태로 전환되는 것으로 PVC 압출 및 가소화 품질이 양호함을 나타냅니다. 응집된 상태 구조의 관점에서 보면 PVC 1차 입자의 60~70%가 1차 입자로 분해되고 다양한 첨가제 분자가 PVC 1차 입자와 접촉하여 물리적, 화학적 결합을 형성합니다.

용융 영역에서 PVC 압출 및 가소화 품질을 향상시키는 요소는 다음과 같습니다.

(1) 스크류 속도 증가;

(2) 용융 구역에서 배럴의 설정 온도를 높이는 단계;

(3) 스크류와 배럴 사이의 적절한 간격.

특정 PVC 프로파일 생산 제제의 경우 용융 구역에 대한 최적의 배럴 온도 세트가 있어야 합니다.

III. 용융물 이송 구역의 가소화 메커니즘

배럴에서 고체 폴리머가 완전히 용융물로 변환되고 용융물이 다이 헤드로 강제 이송되는 영역을 용융물 이송 구역(배럴 C4 가열 구역)으로 정의합니다. 이 영역에서 용융된 거대분자는 전단 작용 하에서 다양한 첨가제와 더욱 반응하고 균질화됩니다. PVC 점성유체가 연속적으로 정량적으로 압출되면서 용융압력이 형성되어 최종 성형된 PVC 제품의 치밀성을 확보하게 됩니다. 이 영역에서는 PVC 압출 및 가소화의 품질이 우수하다는 것은 점성 흐름 상태를 유지하는 PVC 거대분자로 나타납니다. 응집상태 구조로 보면 PVC 1차 입자와 소수의 1차 입자로 구성된 결정구조이다. 이러한 나머지 1차 입자는 최종 재료의 강도와 인성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 결정을 함유한 물질을 압출하고 냉각하면 1차 입자가 외력에 의해 1차 입자의 이동을 방해하여 강도가 증가할 수 있습니다. 또한, 표면적이 넓기 때문에 1차 입자는 충격을 받을 때 충격 에너지의 일부를 흡수하여 인성을 향상시킬 수 있습니다.

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