Отдельный способ нагрева.
Широкое применение находит нагревание за счёт теплопроводности. Теплопроводность происходит при нагревании полимера в цилиндре агрегата (экструдера или литьевой машины), а также при охлаждении труб, пленок или изделий
Рисунок показывает изменение температуры по толщине пластины. В начальный момент времени температура полимера равна Т0. С увеличением времени нагревания от t1 до t’n температура T yt внутри слоя полимера повышается, а на границе раздела остаётся постоянной.
В реальных условиях температура отличается и зависит от технических характеристик полимера и нагретого тела.
Смешение - это технологический процесс для введения в полимер добавок, изменяющих его свойства и гомогенизации композиции. Перед изготовлением изделий в полимер вводят стабилизаторы, красители, пластификаторы, наполнители и другие добавки, которые необходимо равномерно распределить в массе полимера, т.е. произвести смешение.
Смешение осуществляется преимущественно в несколько стадий:
Происходит распределение компонентов на макроуровне - при смешении сыпучих материалов или при перемешивании твердых частиц с жидкостью
Смешение протекает в расплаве. Это обеспечивает получение однородной массы на микроуровне
- Изменение физического состояния смешиваемых компонентов (растворение, плавление)
- Обеспечивание протекания химической реакции (перемешивание инициатора с мономером или отвердителя с полимером и т.д.)
Виды смешения в зависимости от исходного состояния компонентов:
Смешение сыпучих веществ, происходящее вследствие перемещения частиц под действием на систему механических сил или сжатого воздуха
Смешение сыпучих и жидких веществ, осуществляемое при механическом воздействии
Смещение жидкостей, протекающее в результате совместного действия молекулярной диффузии и механических сил
Смешение полимеров в вязко-текучем состоянии, осуществляемое при механическом воздействии
Процессы смешения делятся на:
Периодические
Непрерывные
Смещение сыпучих веществ применяется при окрашивании полимера, когда к бессмертному гранулированному или порошкообразном у полимеру добавляют окрашенный полимер. Иногда в полимер вводят пигмент, опудривая гранулы порошком пигмента, но в этом случае не достигается равномерное распределение красителя и требуется смешение на выльцах или экструдере.
Сухое смешение - первая стадия введения в полимер наполнителей или других компонентов, в том числе вторичного сырья.
Один из вариантов смесителей - барабанные смесители. (Не очень эффективные, зависит от скорости и т.д.)
При вращении барабана барабанных смесителей компоненты перемешиваются за счёт циркуляции сыпучего материала. Под действием центростремительных сил прижимаются к поверхности барабана и поднимаются на некоторую высоту, затем падают вниз, в результате достигается взаимное перемещение компонентов. Данный способ простой, обеспечивает относительно хорошее смешение, но процесс длителен и энергоёмок. Для интенсификации процесса используют смесители с мешалками. Под действием лопостей достигается вращение частиц материала и взаимное перемещение их в объеме-смесителе. Как следствие более быстрое получение однородной смеси.
Ещё один вид смесителей - пневматические
При загрузке компонентов в корпус 1 через патрубки в корпус 2 подаётся сжатый воздух (сверху - материал, снизу - сжатый воздух). Частицы материала переходят в псевдоожиженное состояние и происходит интенсивное перемешивание компонентов (частицы вещества ведут как жидкости, свободно летают). Процесс непрерывен, поскольку через боковые патрубки можно непрерывно подавать компоненты и отводить смесь. Для большей интенсификации смешения может быть предусмотрен дополнительный ввод сжатого воздуха в “трубу эрлифта”
Недостаток данного процесса - необходимость очистки воздуха. Для оценки качества смешения используют коэффициент неоднородности:
n - число проб
C i - концентрация вводимого компонента в I пробе
С - концентрация того же компонента при идеальном смешении. Чем выше качество смешения, тем меньше данный коэффициент
Смешение сыпучих и жидких компонентов. В качестве жидких компонентов к полимерам добавляют: пластификаторы, стабилизаторы, растворители и т.д. , т.е. те добавки, которые в виде пасты. В случае, если компонентов в жидком виде мало - полимер добавляют порциями, проводят смешение, затем добавляют оставшуюся часть. Чтобы исключить слипание массы и прилипание к поверхности смесителя, смешение проводят в лопастных смесителях. Это обеспечивает равномерное взаимное распределение жидких и твердых фаз