평행 이중 스크류 배럴의 설계는 압출 공정 중 재료의 혼합 및 균질화를 향상시키는 데 어떻게 기여합니까?

평행 이중 스크류 배럴의 설계는 다음과 같은 몇 가지 주요 메커니즘을 통해 압출 공정 중 혼합 및 균질화를 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.

맞물림 나사: 평행한 이중 나사 배럴 설계로 재료와 나사 사이의 계면 접촉이 극대화됩니다. 나사는 근접성을 보장하기 위해 정밀한 공차로 설계되어 재료 흐름을 위한 미로 경로를 생성합니다. 이러한 복잡한 배열로 인해 재료가 광범위하게 분리되고 혼합됩니다. 재료가 배럴을 통해 진행됨에 따라 압축, 신장 및 전단의 반복 주기가 발생하여 첨가제가 완전히 분산되고 덩어리가 부서지고 구성 요소가 혼합됩니다. 맞물린 나사는 동적 혼합기 역할을 효과적으로 수행하여 배럴 길이를 따라 재료를 지속적으로 재분배하여 최적의 균질성을 달성합니다.

채널 깊이 및 구성: 스크류 채널의 형상은 처리되는 재료의 특정 유변학적 특성에 맞게 세심하게 맞춤화되었습니다. 채널의 깊이, 너비 및 피치는 효율적인 재료 운송 및 혼합을 촉진하도록 최적화되었습니다. 반죽 블록, 분배 혼합 요소, 역방향 요소 등 다양한 혼합 요소가 스크류 플라이트를 따라 전략적으로 배치되어 난류와 전단력이 추가로 발생합니다. 이렇게 제어된 난류는 거시적 및 분자 수준 혼합을 촉진하여 폴리머 매트릭스 전체에 첨가제와 개질제의 균일한 분포를 보장합니다.

전단력 및 반죽력: 평행한 트윈 스크류 배럴은 맞물린 나사와 혼합 요소의 조화로운 작용을 통해 강렬한 전단력과 반죽력을 생성합니다. 전단력은 인접한 스크류 플라이트 사이의 차동 속도로 인해 발생하며, 이로 인해 재료 층이 서로 미끄러지고 심한 변형이 발생합니다. 이러한 전단 작용은 응집체를 분해하고 첨가제를 분산시키며 분자 정렬을 촉진합니다. 반면 반죽력은 재료가 배럴을 통과할 때 재료를 압축하고 늘리고 접는 나사 요소의 맞물림으로 인해 발생합니다. 이러한 반죽 작업은 구성 요소의 긴밀한 혼합을 촉진하여 균일한 특성과 향상된 성능을 갖춘 균질화된 용융물을 만듭니다.

온도 제어: 재료 흐름을 최적화하고 일관된 처리 조건을 보장하려면 정밀한 온도 제어가 필수적입니다. 병렬 트윈 스크류 배럴에는 여러 개의 가열 및 냉각 영역이 장착되어 있으며 각각은 원하는 온도 프로필을 유지하도록 독립적으로 제어됩니다. 배럴 벽에 내장된 가열 요소는 재료 온도를 필요한 처리 범위까지 높여 용융 유동성을 촉진하고 혼합 효율성을 향상시킵니다. 반대로, 전략적으로 배치된 냉각 채널은 재료의 과열 및 열화를 방지하여 제품 품질과 안정성을 유지합니다. 배럴은 압출 공정 전반에 걸쳐 온도를 조절함으로써 재료 점도, 체류 시간 및 반응 동역학을 정밀하게 제어할 수 있어 탁월한 제품 일관성과 성능을 제공합니다.

체류 시간 분포(RTD): 평행 이중 스크류 배럴 내의 체류 시간 분포는 스크류 구성, 재료 특성 및 가공 조건과 같은 요인의 영향을 받습니다. 스크류 기하학적 구조에 의해 생성된 복잡한 흐름 패턴으로 인해 다양한 재료 구성 요소에 대한 체류 시간이 달라집니다. 이러한 동적 체류 시간 분포는 재료 구성 요소 간의 철저한 혼합과 상호 작용을 보장하여 첨가제와 개질제의 균일한 분산을 촉진합니다.

배기 및 탈기: 배기 및 탈기 시스템은 평행 트윈 스크류 압출기에 통합되어 용융물에서 휘발성 오염물질, 갇힌 공기 및 습기를 제거합니다. 배럴을 따라 전략적으로 배치된 환기 포트는 가스와 증기의 방출을 제어하여 최종 제품의 다공성, 기포 및 표면 결함을 방지합니다. 진공 탈기 시스템을 통합하면 특히 휘발성이 높거나 습기에 민감한 재료의 경우 탈기 효율성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 배기 및 탈기 시스템은 갇혀 있는 가스와 불순물을 제거함으로써 제품 미적 측면, 기계적 특성 및 공정 안정성을 향상시켜 일관된 품질과 성능을 보장합니다.

WEBER 107MM 플랫 트윈 스크류