Kneedblokken zijn belangrijke componenten in veel twin-screw extrusiesystemen. Ze helpen de mengactie te creëren die fabrikanten nodig hebben wanneer ze polymeren combineren met vulstoffen, pigmenten, stabilisatoren en andere ingrediënten.
Hun effect hangt af van de schijfgeometrie, de verspringingshoek, de elementlengte en de positie binnen de schroefconfiguratie. Een kleine verandering in de opstelling kan de materiaalstroom en de mechanische belasting beïnvloeden.
Om deze reden moeten kopers het doel van een kneedblok begrijpen voordat ze een vervanging kiezen of de schroefindeling wijzigen.
Een kneedblok bevat een reeks schijven die een gedefinieerd stromingspad rond de schroefas creëren. Terwijl de schroeven roteren, bewegen de schijven en vervormen ze het materiaal in de cilinder.
Deze actie helpt bij het verdelen van ingrediënten door de smelt. Onder geschikte omstandigheden kan het ook agglomeraten afbreken en de dispersie van bepaalde additieven verbeteren.
Niet elk mengprobleem vereist echter sterker kneden. Sommige formuleringen hebben een uniformere verdeling van ingrediënten nodig. Andere hebben meer dispersieve actie nodig. Deze doelen overlappen, maar zijn niet identiek.
Distributieve menging helpt materiaal door het polymeer te verspreiden. Dispersieve menging richt zich op het afbreken van geconcentreerde deeltjes of agglomeraten. De juiste elementopstelling hangt af van het materiaal en het resultaat dat het proces nodig heeft.
Kneedblokken gebruiken verschillende schijfopstellingen en verspringingshoeken. Elke opstelling beïnvloedt de manier waarop materiaal door het element beweegt.
Voorwaartse configuraties ondersteunen over het algemeen het transporteren terwijl ze mengactie creëren. Neutrale configuraties kunnen de materiaalbeperking en de verblijftijd in de betreffende zone verhogen. Achterwaartse configuraties kunnen sterkere weerstand tegen voorwaartse stroming creëren.
Deze beschrijvingen bieden een startpunt, geen complete ontwerpregels. De werkelijke prestaties zijn afhankelijk van de volledige schroefconfiguratie, de machinesnelheid, de materiaalviscositeit, de invoersnelheid en de bedrijfsomstandigheden.
Een meer restrictieve configuratie kan de vulling verhogen en de menging in sommige processen verbeteren. Het kan ook de koppelvraag en de materiaal temperatuur verhogen. Ingenieurs moeten beide effecten evalueren voordat ze het element selecteren.
Het is verleidelijk om aan te nemen dat sterker mengen altijd betere resultaten oplevert. In de praktijk kan die aanpak problemen veroorzaken.
Overmatige mechanische energie kan de smelttemperatuur verhogen. Sommige polymeren en additieven kunnen langdurige blootstelling aan hoge temperaturen niet verdragen. Het proces kan ook meer koppel vereisen dan de machine kan leveren.
Hoge restrictie kan de druk en de verblijftijd beïnvloeden. Als de configuratie niet overeenkomt met het materiaal, kan de lijn moeilijker te beheersen zijn.
Het doel moet adequate menging zijn met stabiele werking. De juiste configuratie hangt af van de kwaliteitsvereisten, niet van de maximale mengintensiteit die een schroef kan genereren.
Schroefconfiguratie vereist een duidelijk begrip van de procesvolgorde. Voeden, smelten, mengen, ontgassen en drukontwikkeling kunnen elk verschillende elementopstellingen vereisen.
Een kneedblok dat goed werkt in de ene zone, is mogelijk niet geschikt voor een andere. De positie ervan kan beïnvloeden hoeveel materiaal de mengsectie binnenkomt en hoe het materiaal naar downstream elementen beweegt.
Ingenieurs moeten ook rekening houden met de interactie tussen aangrenzende elementen. Een mengsectie werkt niet onafhankelijk van de transportelementen ervoor en erna.
Voordat u de configuratie wijzigt, raadpleegt u de bestaande schroeftekening en bedrijfsgegevens. Identificeer het specifieke probleem dat u wilt oplossen. Dit maakt het gemakkelijker om te beoordelen of een ander kneedblok kan helpen.
Kneedblokken moeten passen bij het schachtprofiel en het cilindersysteem. Kopers moeten de buitendiameter, de schijfbreedte, de totale lengte, de verspringingshoek en de spie-afmetingen bevestigen.
Materiaalkeuze is ook belangrijk. Abrasieve formuleringen vereisen mogelijk een sterkere slijtvastheid dan standaard polymeertoepassingen. De fabrikant moet rekening houden met het vulstofgehalte, de bedrijfstemperatuur en de verwachte serviceomstandigheden.
Selecteer een component niet alleen op uiterlijk. Twee kneedblokken kunnen er hetzelfde uitzien, maar verschillende interne afmetingen of verspringingshoeken hebben.
Bij het bestellen van aangepaste kneedblok-elementen, verstrekt u de originele tekening of een betrouwbaar monster. Vermeld het machinmodel, de schachtafmetingen, de materiaalvereisten en de toepassingsdetails.
Als u de menging wilt verbeteren, leg dan het huidige probleem uit. U kunt bijvoorbeeld een slechte vulstofdispersie, instabiel koppel of overmatige smelttemperatuur zien. De fabrikant kan dan de componentvereisten beoordelen en mogelijke opties bespreken.
CONLIN produceert twin-screw extruder schroefelementen voor industriële verwerkingstoepassingen. Een duidelijke technische briefing helpt het team bij het beoordelen van de geometrie en productievereisten vóór de productie.
