Линия на базе трёхшнекового экструдера SAT-T75 для суперконцентрата ПЭ/ПП с наполнением 82 % на Ближнем Востоке

При компаундировании полиолефинов производство высоконаполненного суперконцентрата ПЭ/ПП связано с особыми физическими и механическими трудностями. Когда содержание наполнителя в рецептуре достигает 82 %, для смачивания и покрытия частиц наполнителя остаётся лишь небольшая доля полимерной матрицы ПЭ/ПП. Такая рецептура создаёт для экструзионной установки ряд технологических сложностей:

1. Подача и диспергирование порошка

   Высокая доля порошка может вызывать нестабильность питания и образование агломератов в экструдере, что повышает требования к распределительному и диспергирующему смешению.

2. Смачивание и покрытие наполнителя полимером, пластикация

   Небольшая доля полимера ПЭ/ПП должна смочить и покрыть большое количество частиц наполнителя, что требует соответствующей конфигурации шнеков, времени пребывания и эффективности смешения.

3. Давление расплава и механический износ

   Высоконаполненные материалы, как правило, имеют повышенную вязкость, что может приводить к колебаниям давления расплава. Кроме того, высокая доля минерального или абразивного наполнителя может ускорять износ шнековых элементов и гильз материального цилиндра.

4. Стабильность непрерывной грануляции

   Текучесть расплава и характер охлаждения высоконаполненного суперконцентрата отличаются от ненаполненного ПЭ/ПП, поэтому для непрерывной работы необходимы подходящий способ грануляции и эффективное охлаждение.

Для рецептуры суперконцентрата ПЭ/ПП с наполнением 82 % технологическое решение сосредоточено на стабильной подаче порошка, смачивании наполнителя, покрытии его полимером, контроле давления расплава, износостойкости и стабильности непрерывной грануляции.

Для решения технологических задач, связанных с наполнением 82 %, компания USEON разработала и поставила систему непрерывного компаундирования, основой которой служит трёхшнековый экструдер SAT-T75, дополненный линией грануляции с водяным кольцом. Благодаря удлинённой технологической зоне и смесительному действию трёх шнеков решение рассчитано на стабильную экструзию и грануляцию высоконаполненных рецептур.

Основная конфигурация оборудования

1. Трёхшнековый экструдер SAT-T75

   Трёхшнековая конфигурация служит основным компаундирующим узлом и обеспечивает эффективное распределительное и диспергирующее смешение.

2. Соотношение L/D 52

   Материальный цилиндр и шнеки имеют соотношение L/D 52, что обеспечивает удлинённую технологическую зону.

3. Двигатель переменного тока 250 кВт и 600 об/мин

   Главный привод переменного тока мощностью 250 кВт обеспечивает максимальную частоту вращения шнеков 600 об/мин, а также подводимую мощность и крутящий момент, необходимые для переработки высоковязких высоконаполненных расплавов.

4. Линия грануляции с водяным кольцом

   Участок после экструдера оснащён системой с водяным кольцом для резки на торце фильеры и быстрого охлаждения водой.

По сравнению с традиционными двухшнековыми системами трёхшнековая конфигурация даёт больше возможностей для обмена материалом и смешения, что улучшает распределительное и диспергирующее смешение высоконаполненных рецептур. В сочетании с удлинённым соотношением L/D 52 трёхшнековая система обеспечивает необходимое время пребывания. Её способность создавать давление также помогает более равномерно продавливать высоконаполненный расплав через фильеру и снижает колебания давления экструзии.

Для ПЭ/ПП с минеральным наполнителем линия грануляции с водяным кольцом — подходящее решение для участка после экструдера. Когда расплав ПЭ/ПП с 82 % наполнителя выходит из фильерной плиты, вращающиеся ножи режут его на торце фильеры на гранулы. Затем гранулы подхватываются циркулирующим водяным кольцом и охлаждаются, что уменьшает слипание и обеспечивает непрерывную грануляцию.