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为什么压缩比很重要

浏览数量: 1     作者: 本站编辑     发布时间: 2023-11-20      来源: 本站

为什么压缩比很重要

多年来,压缩比已经基本标准化,基于以前通常有效的方法。但是,为了从螺杆中获得较佳性能,必须考虑很多变量。


您听到的术语之一是螺杆的压缩比。有些人认为压缩比的设计只是为了考虑进料。并非如此。必须确定压缩比,不仅要进料足够的固体聚合物来填充螺杆,还要在螺杆中引入足够的剪切加热以完成熔化。选择合适的压缩比有很多变量。我发现大多数设计并没有真正考虑其中的许多因素,所以它实际上只是一个粗略的估计。


压缩比只是 H1 ÷ H2(进给深度÷计量深度)的比值,适用于所有螺杆。

进料是首要考虑因素,它是颗粒几何形状、颗粒与螺杆/料筒表面(包括进料喉)的摩擦力以及颗粒与颗粒之间的摩擦力的平衡。例如,HMWPE通常采用带槽的桶型材进行加工,因为它非常滑。加上堆积密度、休止角、颗粒硬度和熔体密度,您就会开始获得一些更有影响力的特性。甚至料斗设计也会受到影响,因为颗粒流控制着螺杆上的填充压力。任何“进给辅助”装置(如填鸭机)都会改变低散装密度材料的理想压缩比。


同样重要的是,剪切加热也是压缩比的函数,因为它决定了整个螺杆的剪切速率。进料段和螺杆其余部分之间的“压缩”越大,进入聚合物完成熔化所需的每单位输出的能量就越大。每种聚合物的能量需求都不同,您必须考虑不同剪切速率下的聚合物粘度以及比热和理想的出口温度等因素。


如果您不考虑选择最有效压缩比的一些最有影响力的变量,螺杆性能通常会受到影响。


例如,不同的工艺需要不同的熔体温度,即使使用相同的聚合物也是如此。例如,理想的片材挤出和纤维拉伸熔体温度可能相差 50°F 或更高。这需要在一定程度上平衡进料和熔化要求。换言之,如果不考虑许多其他变量,特定聚合物就没有理想的压缩比。假设一定的进料深度为“H”,则 2:1 的压缩比将向聚合物中施加的能量大约是 4:1 压缩比的一半。同样,螺杆必须装满才能达到较佳熔化效果,这会带来进料变量


技术的存在使得所有这些属性都可以被考虑在内,但是所有数据的收集及其分析是如此复杂,以至于只能使用先进的计算机模拟程序来完成。因此,它根本不会定期进行。多年来,压缩比已经根据以前通常有效的方法进行了几乎标准化。例如,PE 螺钉通常使用 3:1 的比例作为起点,而尼龙螺钉通常以 4:1 的比例开始。这仅建立了一个起点并简化了设计工作,但是如果不考虑选择最有效压缩比的一些最有影响力的变量,则通常会影响许多螺杆性能。


回收料的广泛使用使得这些考虑变得更加重要,因为回收料的进料特性可能与熔化要求相冲突。例如,低散装密度的回收可能需要更多的进料深度来填充螺杆;然而,该聚合物的“标准”压缩比将导致剪切加热不足。因此,进料和熔炼应分开确定,摒弃所谓的标准压缩比。


更复杂的是混合聚合物,这在一些回收应用中很常见。我最近遇到了一种PP/HDPE混合物,它花了一些额外的心思,特别是在熔化计算上,这完全改变了压缩比。两种再生聚合物在固体性能和能量需求方面都不同。


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