Plastiks_5_2013

w w w . p l a s t i c s . r u 72 ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 5 ( 1 2 3 ) 2 0 1 3 Схема предусматривает усиленное дис- персионное и дистрибутивное смешение компонентов в секциях 9, 3, а также ваку- умирование расплава в секции 4. Перед вхо- дом в секцию вакуумирования (4) предусмо- трено уплотнение расплава. Рассматриваемая технологическая схема предназначена для получения сложных ком- позиций различного назначения. На рисунке 5д приведена сборка компа- ундера, предназначенного для изготовления многоцелевых рецептур с применением раз- личных компонентов. Между двумя боковыми питателями (БП 1 , БП 2 ) в расплав возможно введение стекло- ровинга (GF) (секция 10). После второго питателя (БП 2 ) предусматривается мощная секция для гомогенизации расплава дистри- бутивного характера (3), и далее в расплав можно добавлять жидкий компонент (Ж), после этого осуществляется дополнитель- ное смешение всей композиции (секция 3), уплотнение расплава в открытой секции 10 перед входом в секцию вакуумирования и далее вакуумирование (4). На рисунке 6 показана сборка компаун- дера, когда требуется очистить материал от твердых включений заданного размера. Для выполнения этого требования необ- ходимо введение в технологическую схему еще одного унифицированного агрегата — фильтрующего устройства (14). Однако фильтрующее устройство создает высокие сопротивления течению расплава. После вы- хода из шнека требуется создать давление, которое может быть до 100 бар. Для того чтобы создать надежный процесс течения материала от компаундера до выхода из фор- мующей головки, нужно обязательно ввести еще один унифицированный агрегат — ше- стеренчатый насос (13), который соединяет- ся с цилиндром через адаптер. Применение шестеренчатого насоса, когда он встроен в сборку компаундера, су- щественно изменяет характеристики ком- паундирования и повышает стабильность и надежность работы компаундера. Насос создает на линии подачи избыточное дав- ление, величина которого определяется сопротивлением, которое нужно преодо- леть, чтобы обеспечить течение материала в ячейках сетки фильтрующего устройства и в фильерах формующей головки. Установка насоса обеспечивает ряд преимуществ. Во- первых, благодаря шестеренчатому насосу давление на входе в головку Р 3 (или филь- трующее устройство Р 2 ) не зависит от дав- ления на выходе из цилиндра Р 1 (давления разделены) (рис. 6). Во-вторых, давление Р 2 , которое требуется создать, чтобы преодолеть потери давления в фильтрующем устройстве и в фильерах формующей головки, создает- ся шестеренчатым насосом, который может развивать давление до 350 бар. Давление Р 2 не передается на подшипники шнеков. В-третьих, расплав, проходя по насосу, по- вышает температуру (повышение может со- ставлять до 10-20°С). Одновременно с этим насос гомогенизирует температуру расплава. Перепад температуры в объеме расплава по- сле насоса составляет примерно до 0,5°С. Стабильная и устойчивая работа шесте- ренчатого насоса без пульсаций достигает- ся в случае, если на вход насоса подается расплавленный материал с небольшим из- быточным давлением (в пределах 3-20 бар). Такое давление может создать одна секция 5 без ее усиления секцией 7 (рис. 6). Давление Р 2 , которое должен создать шестеренчатый насос, определяется задаваемой произво- дительностью Q (общей подачей сырья), температурой материала, реологическими свойствами расплава (вязкостью). Современные промышленные шестерен- чатые насосы выпускают в виде широких ря- дов типоразмеров для различной произво- дительности. Они способны точно подавать материал с температурой до 400°С. Произво- дительность насосов прямо пропорциональ- на частоте оборотов рабочего вала. Однако получать композиции, напол- ненные стекловолокном, на компаундерах в комплектации с шестеренчатым насосом нерационально в связи с повышенным из- носом последнего. Фильтрация расплава при компаунди- ровании (14 на рис. 6) осуществляется в Рис 6. Конструктивно- технологическая схема компаундера с шестеренчатым насосом и фильтрующим устройством. Кривые 1 и 2 показывают изменение температуры при разной частоте вращения шнеков N 1 >N 2 8 1 9 4 5 3 8 3 10 БП 1 БП 2 В Ж GF 6 2 13 ШН 14 Ф 1 2 P 2 P 3 Температура, °С Давление, бар P 1