Plastics_1_2_2017

w w w . p l a s t i c s . r u 41 СПЕЦТЕМА/ КОМПОЗИТЫ И КОМПАУНДЫ П Л А С Т И К С № 1 - 2 ( 1 6 4 ) 2 0 1 7 автомобильная индустрия — 26%, антикор- розионное покрытие трубопроводов — 20%, строительство— 14%, изготовление бытовой техники — 10%, упаковочная и кабельная промышленность — по 6%, производство электротехники — 2% [2]. Типы оборудования Процессы компаундирования осущест- вляются на одно- и двухшнековых экстру- дерах. Отличительная особенность одношнеко- вых экструдеров состоит в том, что шнек спо- собенсовершатьне только вращательные, нои возвратно-поступательные движения. Цилин- дры в этих установках оснащены выступаю- щими во внутреннюю полость устройствами (штифтами), которые выполняют функцию неподвижного шнека. Сам подвижный шнек сконструирован таким образом, чтобы при движении он не задевал эти устройства. В таких экструдерах эффект смешения массы увеличивается за счет ее смещения как в ра- диальном, так и в осевом направлениях. Для одношнекового оборудования характерно хорошее дистрибутивное смешение, сравни- тельно низкая стоимость оборудования, одна- ко дисперсионное смешение характеризуется более низким уровнем качества. В настоящее время разработаны и ис- пользуются для компаундирования высо- коскоростные одношнековые экструдеры, которые требуют более низких эксплуатаци- онных расходов, для работы на них нужен персонал более низкой квалификации [3]. Однако сегодня основная доля оборудо- вания для компаундирования термопластич- ных полимеров приходится на двухшнеко- вые экструдеры. Они позволяют снизить общую себестои- мость за счет снижения показателей усилий сжатия, что обеспечивает минимальный рас- ход смазок и стабилизаторов при гранули- ровании жесткого полимера. Двухшнековые компаундирующие системы легко перераба- тывают отходы производства и некондицию без потери качества, обеспечивают равно- мерное распределение частиц по объему и позволяют достичь максимального уровня смешения [4]. Существенно, что компаундирование производится, как правило, при значитель- ных скоростях вращения шнеков (до 500, иногда до 1000 оборотов в минуту), и двух- шнековые экструдеры больше адаптированы для этого процесса. Среди тенденций в развитии оборудова- ния для компаундирования стоит выделить 12 ключевых. Рост популярности модульных решений Принцип модульности двухшнековых экструдеров позволяет сконфигурировать их под конкретные цели производства, оптимизировать деятельность под любые задачи. Одним из примеров может служить двухшнековый экструдер Binova (Италия), в котором наборные самоочищающиеся эле- менты шнеков скомпонованы на рифленом валу. Здесь материальный цилиндр включает в себя два модульных элемента. Термостати- рование осуществляется водой, маслом или воздухом. Для изготовления элементов таких компаундеров используется хромированная, износостойкая, антикоррозионная сталь. За- грузочный модуль представляет собой ци- линдр, оснащенный загрузочным отверсти- ем. В зоне загрузки могут быть установлены элементы шнека с геометрией профиля, что обеспечивает высокую транспортирующую производительность. Это особенно актуаль- но, когда экструдер укомплектован системой принудительной загрузки материала. В стандартном модуле термопластичный полимер подается в экструдер, продвигается по цилиндру, нагревается и плавится. Шнек в этой зоне набирается из транспортирую- щих, смешивающих и гомогенизирующих элементов с профилем, совместимым с пере- рабатываемым материалом. В зоне дегазации цилиндр имеет специ- альные патрубки, которые используются при вакуумной дегазации и при атмосферном давлении. В модуле зоны дегазации профиль шнека обеспечивает объемное расширение и отвод газов, паров, летучих элементов. В поперечных модулях принудительной дегазации цилиндр оснащен специальным прибором, выполняющим функцию при- нудительного отвода летучих компонентов, которые образуются в процессе переработки. Это устройство подходит для использования совместно с вакуумной атмосферой и при ат- мосферном давлении. Для получения высоконаполненных компаундов используют боковые питатели, в которых геометрия шнека адаптирована под тип выпускаемой продукции [5]. Так, модельный ряд экструдеров fiberEX от компании battenfeld-cincinnati (Германия), используемый для изготовления ДПК, ори- ентирован на максимальную стабильность процесса при всех диапазонах скоростей и объемов партий. Решения по модульной до- зировке позволяют осуществлять компаун- дирование материалов с любой плотностью. Многие производители экструдеров раз- рабатывают новые модульные подходы к