Після того, як полімер був розплавлений, змішаний і створений під тиском в екструдері, він прокачується через екструзійну головку для безперервного формування (після охолодження та затвердіння) у кінцевий продукт.Найпоширенішими типами матриць є плоскі, кільцеві та профільовані.Продукти, виготовлені за допомогою екструзії, включають труби, труби, покриття дроту, пластикові пляшки, пластикові плівки та листи, поліетиленові пакети, покриття для паперу та фольги, Ž bres, Ž laments, пряжу, стрічки та широкий спектр профілів.
Екструзія полімерів через фільєри має певну подібність до гарячої екструзії металів. Однак існують і значні відмінності.При екструзії металу матеріал штовхається вперед за допомогою штока, тоді як при екструзії полімеру матеріал безперервно подається обертовим шнеком.При екструзії гарячого металу температури коливаються від 340 °C для магнію до 1325 °C для сталі, а відповідний тиск коливається від 35 до понад 700 МПа.1 5 Під час екструзії полімерів температури рідко перевищують 350 °C, а тиск зазвичай не перевищує 350 °C. перевищувати 50 МПа на кінці гвинта.Твердофазну екструзію полімерів було розроблено для виробництва певних високоміцних продуктів. За низьких температур молекулярна орієнтація, що надається шляхом продавлювання матеріалу через формувальну головку, залишається в екструдаті.Екструзія твердого полімеру має певну схожість із холодною екструзією металів.
Екструзія плівки з роздувом є найважливішим процесом для виробництва тонких пластикових плівок з поліетиленів. Розплавлений полімер екструдується через кільцеву головку (зазвичай має конструкцію зі спіральною оправкою), щоб утворити трубку з тонкими стінками, яка одночасно витягується аксіально та радіально розширюється.У більшості випадків пухир плівки формується вертикально вгору.Максимальний діаметр бульбашки зазвичай в 1,2-4 рази більший за діаметр матриці.Гарячий розплав охолоджується кільцевими потоками високошвидкісного повітря від зовнішніх повітряних кілець, а іноді також від внутрішніх розподільників повітря.Затверділа плівка проходить через раму, яка затискає верхню частину бульбашки, і захоплюється роликами.Коекструдовані плівки з 3-8 шарами (іноді до 11) також виготовляються за допомогою цього процесу для використання в упаковці харчових продуктів.
Екструзія литої плівки та листів передбачає екструдування полімеру через матрицю з широким отвором (до 10 м) на охолоджений сталевий вал або валики, які гасять і тверднуть розплавлений матеріал.Плівка, як правило, визначається як виріб, тонший ніж 0,25 мм, тоді як лист товщий, ніж це. Процес литої Žплівки використовується для дуже жорстких допусків тонкої® плівки або для смол з низькою в'язкістю.Більшість плоских матриць мають конструкцію Т-подібного щілини або кріплення, які містять колектор для розподілу текучого полімеру по ширині матриці, за яким чергуються вузькі та відкриті щілини для створення бажаного розподілу потоку та падіння тиску.Більшість ліній для виробництва литої плівки, що виготовляються сьогодні, є лініями коекструзії, які поєднують шари з семи екструдерів у продукт через багаторозподільчі головки або однорозподільчі матриці за допомогою живильних блоків.
При екструзії Žfilm швидкості зсуву на кромках матриці зазвичай становлять ~103 с21.Коли напруга зсуву стінки перевищує певне значення (зазвичай 0,14 МПа в дослідницьких роботах, вище в промисловості за допомогою добавок), поверхня екструдату втрачає свій блиск через явище руйнування розплавленої шкіри акули. Шкіру акули можна описати як послідовність хребтів. видно неозброєним оком, перпендикулярно напрямку потоку.
Екструзія труб і труб передбачає прокачування розплавленого полімеру через кільцеву сітку, після чого екструдований продукт під час витягування проходить через вакуумний розмір, де він досягає своїх остаточних розмірів.Після цього відбувається охолодження розпиленням або зануренням і різання на фіксовану довжину.Цим способом виготовляють труби діаметром до 2 м і більше, а також труби діаметром від 10 мм до 1 мм.Кільцеві матриці, як правило, мають конструкцію павутинної або спіральної оправки.
У процесах нанесення покриття на дроти та кабелі окремі дроти або вузли дроту протягуються на дуже високій швидкості через матрицю поперечної головки під прямим кутом до осі екструдера.При екструзії під високим тиском розплав полімеру стикається з дротом або кабелем перед виходом з матриці, наприклад, ізоляції окремих проводів.При екструзії під низьким тиском розплав стикається з кабелем після виходу з матриці, наприклад, оболонка вузлів ізольованих кабелів.У цьому процесі часто зустрічаються дуже високі швидкості зсуву (до 106 с2 1 ), і використовуються смоли з низькою в'язкістю.
Екструзія ProŽfile - це виробничий процес, який використовується для виробів постійного поперечного перерізу.Вони можуть варіюватися від простих форм до дуже складних профілів із кількома камерами та Žпальцями.Приклади варіюються від рамок для картин до оздоблення автомобілів, окантовок для стільниць і вікон.Екструдовані матеріали класифікуються (приблизно) як жорсткі та гнучкі.Типова лінія екструзії proŽle складається з екструдера, який перекачує полімер через матрицю proŽle, за яким слідує резервуар для калібрування або калібратор, додаткові жолоби для охолодження, знімач і відрізний пристрій.Розробка профільних штампів вимагає значного досвіду та терпіння. Обмеження продуктивності при екструзії профілів пов’язані або з акулячою шкірою (для тонких виробів, виготовлених з полімерів з високою в’язкістю), або здатністю охолоджувати товстостінні вироби.Екструзія полімерних труб і профілів подібна до гарячої екструзії металів для виробництва безперервних порожнистих форм пруткоподібних предметів.Однак математичне моделювання цих процесів для металів базується переважно на гіпотезах пружно-пластичного течії.
Під час прядіння з розплаву розплавлений полімер протікає через численні капіляри фільєри (до 1000).Полімер подається під тиском шестеренчастим насосом для точного дозування після проходження через Ž-фільтр, який слідує за екструдером.На виході з капілярів Ž-волокна послаблюються до потрібного діаметру. Для виробництва дуже тонких Ž-волокон використовується процес видування з розплаву.У цьому процесі Z-брести послаблюються силою опору, що діє високошвидкісним струменем повітря.
Час публікації: 19 квітня 2017 р