- •Кафедра «Технология переработки неметаллических материалов» курсовая работа
- •«Экструзия»
- •Введение
- •1 Экструзия
- •1.1 Процессы, происходящие при экструзии
- •Загрузка сырья
- •1.1.2 Зона питания (I)
- •1.1.3 Зона пластикации и плавления (II)
- •1.1.4 Зона дозирования (III)
- •1.1.5 Течение расплава через сетки и формующую оснастку
- •1.2 Основные параметры процесса экструзии
- •1.2.1 Материалы и ассортимент изделий
- •1.2.2 Технологичность полимера
- •1.2.3 Ассортимент изделий
- •1.3 Изготовление рукавной пленки
- •1.3.1 Технологическая схема производства
- •1.3.2 Основное оборудование
- •1.3.3 Режимы экструзии рукавных пленок
- •1.3.4 Раздув , вытяжка и охлаждение заготовки-рукава
- •1.3.5 Влияние параметров переработки на свойства рукавных пленок
- •1.3.6 Виды брака при производстве рукавной пленки
- •1.3 Соэкструзия
- •1.4 Многослойная экструзия
- •Заключение
- •Список использованных источников
1.2 Основные параметры процесса экструзии
К технологическим параметрам относятся температура переработки полимера, давление расплава, температура зон головки и температурные режимы охлаждения сформованного экструдата.
Основными технологическими характеристиками экструдера являются L, D, L/D, частота вращения шнека N, геометрический профиль шнека, степень изменения объема канала шнека.
Основной характеристикой формующей оснастки (вместе с фильтрующими сетками) является коэффициент сопротивления течению расплава К.
Нарастание давления на фильтрующих сетках служит показателем засорения, т. е. увеличения сопротивления сеток и, следовательно, сигналом к их замене.
Показателем работы экструдера является его эффективность — отношение производительности к потребляемой мощности.
1.2.1 Материалы и ассортимент изделий
Большинство термопластов и композиций на их основе могут перерабатываться экструзией. Для этого достаточно, чтобы время пребывания расплава в экструдере при данной температуре было меньше времени термостабильности полимера при той же температуре. Наиболее широко применяется экструзия крупнотоннажных полимеров следующих типов: ПЭ, ПП, ПС, ПК, ПА, ПВХ (пластифицированный и непластифицированный), ПЭТФ, а также смеси с неорганическими и полимерными наполнителями и более сложные композиции на их основе.
1.2.2 Технологичность полимера
Это свойство полимера определяет основные технологические параметры экструзии, а также вид получаемого изделия. Решающее значение при оценке технологичности имеет вязкость и величина высокоэластической составляющей деформации расплава.Из маловязких расплавов невозможно получить сплошную экструзионную заготовку в виде пленки, трубы, профиля. Для экструзии применяются материалы и режимы переработки, при которых ПТР меняется в пределах 0,3—12 г/10 мин. Если же используются литьевые марки полимера, то из них можно получить экструзией лишь отдельные типы изделий, так как ПТР у них находится в пределах 0,8—20 г/10 мин.При слишком высокой вязкости расплава получать изделия методом экструзии трудно из-за большого сопротивления течению расплава, возникновения неустойчивого режима движения потока. Все это приводит к образованию дефектов изделий. Повышение температуры переработки может привести к термодеструкции расплава, а увеличение давления, мощности привода при более низких температурах — к механодеструкции, т. е. для экструзии расплавов должны применяться полимеры с довольно узким интервалом колебания вязкости.Выходящий из головки экструдат должен обладать формо-устойчивостью. Требования к формоустойчивости зависят от последующих технологических операций: деформации расплава в свободном состоянии либо в калибрующем приспособлении. В свою очередь формоустойчивость зависит от температуры и молекулярной массы полимера. Поэтому для получения различных видов изделий рекомендуется перерабатывать расплав с различным ПТР.
Так, трубы, кабельные покрытия производят из расплава полимера с ПТР от 0,3 до 1 г/10 мин. Это связано с выбором полимера большой молекулярной массы. Последняя определяет эксплуатационные свойства изделий — повышенные физико-механические характеристики. Пленки, листы изготавливают экструзией расплава с ПТР в пределах 1—4 г/10 мин. Дискретные изделия, производимые экструзией расплава с последующим раздувом в форме, получают из расплава с ПТР = I,5V7,0 г/10 мин. Ламинирование с помощью экструзии происходит при ПТР расплава в пределах 7—12 г/10 мин.
В таблице 1 представлен ряд полимеров, перерабатываемых в различные виды изделий методом экструзии. Наибольшая трудность возникает при экструзии расплава через кольцевую, трубчатую формующую часть головки. В этом случае полимерная расплавленная заготовка должна иметь наибольшую формоустойчивость. Поэтому марочный состав полимеров для такого типа изделий ограничен.
Таблица 1. Предпочтительные способы экструзии различных полимеров
Полимер |
Экструзия расплава через кольцевую, трубчатую головку |
Экструзия расплава через профильную щель (плоскую, цилиндрическую, монолитную) |
Полиэтилен |
++ |
++ |
Полипропилен |
++ |
++ |
Ацетилцеллюлоза |
++ |
+ |
Поливинилхлорид: пластифицированный непластифицированный |
++ + |
++ + |
Полистирол |
+ |
++ |
Полиэтилентерефталат |
+ |
++ |
Поликарбонат |
+ |
++ |
Полиамид |
++ |
++ |
Поливинилфторид |
+ |
++ |
Поливинилиденхлорид |
++ |
++ |
* Успешно применяемый способ (++); осваиваемый, возможный способ (+).
Фракции полимера с большой молекулярной массой труднее плавятся, что приводит к образованию мест оптической неоднородности и ухудшению свойств изделий.