Plastics_4_2012

ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 4 ( 1 1 0 ) 2 0 1 2 w w w . p l a s t i c s . r u 50 ратурой экструдата полностью зависит от геометрии шнека и теплоты, выделяющейся вследствие вязкого трения из-за сдвиговых усилий, в свою очередь зависящих от глуби- ны винтового канала, зазора между стенками цилиндра и гребнями шнека, а также от ско- рости вращения шнека. Это особенно четко проявляется, когда в экструдере используется шнек барьерного типа с целью увеличения производитель- ности. В зонах цилиндра экструдера с барьер- ным шнеком необходима более точная на- стройка температурного профиля. Обычные одношнековые экструдеры с барьерным шнеком при соотношении L/D в диапазо- не от 24:1 до 30:1 имеют загрузочную зону, барьерную и зону гомогенизации — в об- щей сложности пять температурных зон в цилиндре. Температуры в зонах экструзионной го- ловки и переходного устройства должны быть заданы в соответствии с рекоменда- циями изготовителя полимера. Температура вблизи загрузочного отвер- стия экструдера должна быть такой, чтобы стенка цилиндра была теплой на ощупь (40- 50°С) — этого достаточно, чтобы подогреть гранулы, когда они попадают в экструдер, но при этом предотвратить слипание гранул в загрузочном отверстии. Первая зона терморегулирования в ци- линдре, соответствующая части шнека, где возникает трение между стенками цилиндра и гранулами, трение между самими грану- лами и трение между шнеком и гранулами, оказывает максимальное влияние на пере- дачу твердых полимерных частиц. Главное условие стабильной передачи твердых гранул — полимер должен прили- пать к цилиндру, а по шнеку — проскальзы- вать. Чтобымаксимально улучшить передачу твердых полимерных частиц, при переработ- ке большинства полиолефинов температу- ра зоны 1 задается в диапазоне между 150 и 200°С. Чем больше рекомендованная температу- ра расплава полимера на выходе, тем выше должна быть задана температура в зоне 1, насколько возможно без слипания гранул в горловине. Температура в зоне 2 должна быть уста- новлена на 50-80°С выше, чем температура в зоне 1, при этом она не должна вызывать плавление, чтобы полимер все еще находил- ся в гранулированной форме. Поскольку теплота к полимерным гранулам может пе- редаваться за счет преобразования механиче- ской энергии от шнека и от нагревателей, то температуры в остальных зонах необходимо задавать с последовательным снижением — от зоны 2 до зоны дозирования. Например, в экструдере с пятью зонами, если общая разница температур между зоной 2 и зоной 5 составляет 30°С, температуру в зоне 3 следует задавать на 10° ниже темпе- ратуры в зоне 2, а температуру в зоне 4 за- давать на 10° ниже температуры в зоне 3, а в зоне 5 — еще ниже на 10°. Температуру в зоне гомогенизации мож- но задать приблизительно на 5-15°С ниже, чем рекомендована поставщиком полимера, и соответственно на 5-15°С ниже — в пере- ходном адаптере и в зонах экструзионной головки. Такие температуры в зонах корпуса ци- линдра специально рекомендуются для ба- рьерных шнеков и подходят для облегчения переработки различных марок линейного полиэтилена, синтезированных с помощью катализаторов Циглера-Натта, или метал- лоценовых катализаторов, а также пласто- меров. Temperature control of extrusion process Alexander Kutovoy In order to produce high quality films op- timal temperature profiles in temperature control zones of sectioned material cylinder are required. As selection of temperature profile for cylinder zones depends on many factors (temperature controller calibration, die head pressure, screw and barrel wear, ambient conditions, temperature and mois- ture of resin) the author advises to follow rather daily operational practice than theo- retical knowledge.