Одношнековый или двухшнековый экструдер

Что такое одношнековый экструдер

Одношнековый экструдер — это экструдер, в материальном цилиндре которого установлен только один шнек.

Он состоит из трёх основных частей: экструзионной системы, системы привода и системы нагрева и охлаждения. Его базовое устройство показано на рисунке 1.

Экструзионная система

Основная функция экструзионной системы — расплавить и пластицировать полимерный материал до однородного расплава, обеспечив его переход из стеклообразного в вязкотекучее состояние.

Экструзионная система включает в основном систему загрузки, шнек и материальный цилиндр. Это ключевая часть экструдера, а шнек — его главный рабочий орган.

Система привода

Система привода обычно состоит из электродвигателя, редуктора и подшипников. Её основная функция — вращать шнек и обеспечивать частоту вращения и крутящий момент, необходимые шнеку в процессе экструзии.

В процессе экструзии частота вращения шнека должна быть стабильной, чтобы обеспечить однородное качество продукции. Вместе с тем в разных условиях частоту вращения шнека нужно регулировать, чтобы на одном и том же оборудовании можно было экструдировать разные материалы или изделия разной формы.

Система нагрева и охлаждения

Система нагрева и охлаждения экструдера состоит из нагревательных и охлаждающих устройств и является необходимым условием стабильного протекания процесса экструзии. Нагревательные и охлаждающие устройства должны обеспечивать температурный режим, соответствующий технологическим требованиям.

Применение одношнековых экструдеров

Основные области применения одношнековых экструдеров:

• Экструзия трубподходят для труб PP-R, газовых труб из ПЭ, труб из сшитого полиэтилена PEX, металлопластиковых труб, труб из АБС и ПВХ, кабельных каналов из ПЭНД с силиконовым внутренним слоем и различных соэкструзионных композитных труб.
• Экструзия профилей и листовподходят для экструзии профилей и листов из ПВХ, ПЭТ, ПС, ПП, ПК и других материалов.
• Экструзия профилейизменяя частоту вращения и конструкцию шнека, можно производить различные пластиковые профили, например из ПВХ и полиолефинов.
• Модифицирующее компаундированиеподходят для компаундирования, модификации и армирующего компаундирования различных пластиков.

Что такое двухшнековый экструдер

Двухшнековый экструдер создан на основе одношнекового. Благодаря хорошим характеристикам загрузки, смешения и пластикации, дегазации, стабильности экструзии и другим свойствам он широко применяется для экструзии и формования пластмассовых изделий.

Двухшнековые экструдеры бывают двух типов: с зацеплением шнеков и без зацепления. Экструдеры с зацепляющимися шнеками, в свою очередь, делятся на экструдеры с однонаправленным и со встречным вращением шнеков.

Зоны двухшнекового экструдера

Шнековая система параллельного двухшнекового экструдера обычно делится на 4 зоны: зону транспортировки, зону плавления (с дегазационным отверстием), зону пластикации (с вакуумным отверстием) и зону нагнетания.

• Зона транспортировкиТранспортирует материал и предотвращает его обратный ток.
• Зона плавленияЗдесь материал полностью расплавляется и перемешивается за счёт теплопередачи и сдвига при трении.
• Зона пластикацииДополнительно расплавляет и перемешивает компоненты материала, обеспечивая дистрибутивное и диспергирующее смешение.
• Зона нагнетанияТранспортирует материал и создаёт определённое давление, уплотняя его и одновременно дополнительно перемешивая, — для экструзии и грануляции.

Преимущества двухшнековых экструдеров

Высокий крутящий момент, высокая частота вращения

Мировая тенденция развития двухшнековых экструдеров — высокий крутящий момент, высокая частота вращения и низкое энергопотребление. Высокая частота вращения даёт высокую производительность. Такие экструдеры обладают уникальными преимуществами при переработке высоковязких и термочувствительных материалов и при этом позволяют достичь более высокой производительности.

Широкая область применения

Подходят для переработки самых разных материалов.

Существует множество типов двухшнековых экструдеров, и оборудование для разных применений сильно различается по характеристикам.

Например, двухшнековый экструдер со встречным вращением шнеков с зацеплением отлично показывает себя в основных областях своего применения — экструзии труб и профилей, особенно из ПВХ.

В задачах компаундирования и реакционной экструзии лучше подходит и шире применяется самоочищающийся двухшнековый экструдер с однонаправленным вращением шнеков модульной конструкции.

Применение двухшнековых экструдеров

В экструзии пластмасс двухшнековые экструдеры применяются очень широко.

Компаундирование

• Цветные суперконцентраты (мастербатчи)
• Наполненные суперконцентраты
• Суперконцентраты добавок
• Грануляция высоконаполненных материалов (например, ПЭ, ПП с 75 % CaCO₃)
• Грануляция стеклонаполненных и огнестойких материалов (например, армированных огнестойких ПА6, ПА66, ПЭТ, ПБТ, ПП, ПК и т. д.)
• Компаундирование кабельных материалов: безгалогенных огнестойких (HFFR), ПВХ, XLPE
• Компаундирование материалов для труб из сшитого полиэтилена (XLPE)
• Компаундирование материалов для покрытия труб из ПЭНД
• Компаундирование ТЭП/TPR/ТПУ/TPV
• Термоплавкие клеи, грануляция при реакционной экструзии ПУ (например, термоклей на основе ЭВА, полиуретан)
• Дегазация и грануляция K-смолы и SBS
• Дегазация и компаундирование каучуков