18.Укажите особенности зонной структуры червяка экструдера.

У типового червяка существуют так называемые три зоны (рис.5.1): 1 – загрузки или питания, 2 – плавления или сжатия, 3 – дозирования.

Зона загрузки. На этом участке винтового канала (вблизи загрузочного отверстия) полимерный материал находится в твердом и размягченном состоянии. Под действием гидростатическиого давления частицы полимеров уплотняются, в результате чего в канале червяка образуется так называемая пробка, соприкасающаяся с поверхностью материального цилиндра и червяка.

Зона плавления. На этом участке происходит практически полный переход размягченного полимерного материала в расплав. По мере движения полимера по этой зоне увеличивается толщина слоя расплава, который, скапливаясь у задней толкающей стенки канала, постепенно разрушает, а точнее расплавляет пробку. В конце зоны 3 сплошность пробки нарушается. Она дробиться на частицы, окруженные расплавом, реологические особенности которого начинают опредлять характер движения полимера в пластикаторе. Длина зоны плавления червяка зависит от свойств перерабатываемого полимерного материала. Чем уже температурный диапазон начала и завершения плавления перерабатываемого полимера, тем короче зона плавления червяка. Для кристаллизующихся полимеров используют червяк с короткой зоной плавления, для аморфных с более длинной.

Зона дозирования. Здесь происходит окончательное расплавление частиц пробки, перемешивание и гомогенизация расплав, который таким образом оказывается подготовленным к дальнейшему технологическому использованию. Глубина винтового канала червяка в зоне дозирования существенно меньше, чем в зоне загрузки. Это делается для создания давления на материал и реализации в нем сдвиговых напряжений, способствующих однородности расплава. Таким образом, конструкция червяка и прежде всего соотношение размеров зон загрузки, плавления и дозирования, т.е. l₁, l₂, l₃, определяется физико-химическими особенностями перерабатываемого полимерного материала.

19.Определите особенности конструкции двухчервячных экструдеров.

Все более широкое распространение получают двухчервячные экструдере и их применение в процессах не только приготовления полимерных материалов, но и в производстве погонажных, в том числе сложнопрофильных и армированных изделий вызвано рядом достоинств этих машин по сравнению с одночервячными.

Поскольку транспортирование материала в таком экструдере происходит не за счет сил трения, а принудительным его продавливанием под действием согласованно вращающихся червяков, то морфология и агрегатное состояние полимерного материала не влияют на производительность машины. Поэтому двухчервячные экструдеры могут перерабатывать порошковые и гранулированные материалы, композиции с дисперсным и коротковолокнистым наполнителем, и создавать значительные давления на пластмассы в зоне выхода из материального цилиндра.

Кинематически двухчепвячный экструдер состоит из материального цилиндра 1, двух червяков 2, как правило, с параллельными осями вращения, механической передачи 3 и электродвигателя 4.