Двухшнековый экструдер большой мощности для пищевой промышленности с двумя валами

Процесс экструзии порошковой краски:

После получения однородной сухой смеси сырья можно начинать процесс экструзии. Этап экструзии можно описать как процесс «изготовления краски». Здесь составлена ​​формула порошкового покрытия. На этом этапе формула зафиксирована, и очень мало что можно изменить (за исключением уменьшения размера частиц) после этого процесса.

При успешной экструзии достигаются два типа смешивания. Смолы, добавки и пигменты равномерно распределены для создания однородной смеси. Эта равномерность смешивания обеспечивает постоянный внешний вид и характеристики готового покрытия. Непоследовательное смешивание обычно приводит к изменчивому блеску, гладкости и, возможно, характеристикам пленки.

Сырье для порошкового покрытия можно смешать в высокоинтенсивном миксере с фиксированной дежой менее чем за 5 минут.

Аспект распределения в процессе экструзии влечет за собой плавление смолистых компонентов и смешивание неплавящихся компонентов в расплавленной массе. Это достигается за счет введения гомогенизированных сухих ингредиентов в экструдер. Цель состоит в том, чтобы прижать смесь к твердой поверхности, пока она не расплавится. В смесь прикладывается механическое усилие. Эта работа увеличивает температуру окружающей среды смеси и механизма экструдера (т. Е. Цилиндра и шнеков). Повышенная температура в сочетании со сдвигом, оказываемым шнеками экструдера, плавит смолистые компоненты, распределяет неплавящиеся компоненты и деагломератирует пигменты. Все это достигается за счет быстрого движения материала через экструдер.

Составление порошковых покрытий требует диспергирования агломератов пигмента. Большинство пигментов поставляется в их естественной агломерированной форме. Процесс экструзии порошкового покрытия стремится диспергировать эти агломераты. За счет диспергирования агломератов пигмента достигается более плотный и интенсивный цвет. Неполное диспергирование пигмента приводит к неконтролируемой однородности цвета.

Процесс экструзии в основном состоит из механизма подачи, секции компаундирования и охлаждения. Материал подается во вращающийся механизм, обычно винтовой механизм, заключенный в цилиндр. Шнек имеет лопасти или узлы, которые воздействуют на расплавленную массу, когда она проходит через экструдер.

Экструдеры, предназначенные для производства порошковых покрытий, используют одношнековый или двухшнековый механизм. Одновинтовые типы имеют лопасти по окружности винта. Эти скребки переносят смесь в штифты, выходящие изнутри ствола. Это вызывает сдвиг материала, который, в свою очередь, плавит массу и влияет на распределение и дисперсию компонентов. Расплавленная масса выходит из ствола, затем охлаждается и разбивается на хлопья.

Двухшнековые экструдеры работают по очень похожему принципу; однако они используют срезающее действие двух вращающихся в одном направлении, взаимно зацепляющихся винтов, заключенных в гладкий цилиндр. Работа в смеси осуществляется за счет месильных блоков на шурупах. Координированное вращение шнеков перемещает материал от шнека к шнеку по мере того, как он перемещается по длине цилиндра. Тепло, выделяемое во время этого процесса, позволяет смолистым компонентам плавиться. Сдвиговое действие тщательно перемешивает сырье и диспергирует пигменты.

Экструдеры регулируются по температуре. Обычно это достигается либо с помощью электрических резистивных нагревателей, либо нагревателей / охлаждающих устройств, которые обеспечивают циркуляцию текучей среды через полости в цилиндре экструдера и шнеке (ах). Среда может быть маслом или смесью гликоль / вода. Агрегаты с резистивным нагревом используются в сочетании с чиллерами с циркуляцией среды. Начальные настройки температуры экструдера должны совпадать с температурой плавления основных смолистых компонентов. Температуру обычно устанавливают немного выше точки плавления смолы (см). После начала процесса экструзии смесь быстро расплавляется, и в результате работы устанавливается довольно постоянная температура. На этом этапе роль нагревателя / охлаждающего устройства в большей степени сводится к процессу охлаждения.

Оптимальная экструзия достигается за счет обработки относительно вязкой массы материала. Низкая вязкость вызывает неполное заполнение свободного объема между шнеками и цилиндром, что приводит к плохому смешиванию. Поэтому важно избегать слишком высокой температуры. Более того, чрезмерное нагревание иногда может вызвать преждевременное гелеобразование термореактивной смеси. Это может привести к образованию «зародышей» или высокомолекулярных зерен химически прореагировавшего материала. Эти семена неизменно вызывают дефекты пленки в готовом покрытии.

Скорость шнека экструдера можно регулировать. Большинство производителей порошков запускают свои экструдеры на полной скорости, чтобы обеспечить максимально возможную производительность. Это имеет смысл почти во всех случаях. Иногда формула может содержать трудно диспергируемые компоненты, такие как пигмент сажи. В этих случаях может потребоваться меньшая скорость вращения шнека для достижения адекватного диспергирования.

Экструдеры можно эффективно очищать, подавая подходящую термопластичную смолу после смешивания партии. Для продувки и очистки экструдера можно использовать твердые сорта поливинилхлорида и полипропилена. Термопластическая смола подается в экструдер и может быть повторно введена в расплавленном состоянии. Это действие очищает внутреннюю часть цилиндра и месильные блоки или лопасти шурупов. Выходную головку экструдера следует снимать и очищать после процесса продувки, поскольку материал может зависать в мертвых зонах, связанных с головкой. Для очистки экструдеров разработаны специальные материалы. Эти продукты содержат запатентованные смеси термопластических смол, наполнителей и смачивающих веществ и считаются более эффективными, чем стандартные марки ПВХ или полипропилена.

После экструзии формулу нелегко изменить. Модификация может быть осуществлена ​​путем повторной экструзии материала с сырьевыми компонентами; однако этот процесс дорогостоящий, и его следует избегать.