Двухшнековые экструдеры : виды, основные характеристики, дегазация

В настоящее время двухшнековые экструдеры занимают достойное место в промышленности переработки полимеров и используются главным образом для экструзии профильных изделий из материалов с низкой термостабильностью (таких как жесткий ПВХ) и для особых операций при переработке полимеров, таких как смешение, дегазация, химические реакции и т. д. Двухшнековые экструдеры, используемые для профильной экструзии, имеют малый шаг нарезки шнеков и работают при относительно низкой частоте вращения шнека: около 20 об/мин. По сравнению с одношнековыми экструдерами они имеют лучшие характеристики по загрузке и транспортировке, что дает возможность перерабатывать даже плохо сыпучие материалы. Кроме того, они обеспечивают небольшую продолжительность переработки, а также узкое распределение времени пребывания. Улучшенные характеристики смешения и теплопередачи позволяют обеспечить хороший контроль за температурой перерабатываемого материала и временем переработки, что является очень важным для экструзии профильных изделий из материалов с ограниченной термостабильностью. Большинство двухшнековых экструдеров, используемых для профильной экструзии, имеют шнеки, вращающиеся в противоположных направлениях, с нарезкой с плотным зацеплением витков, хотя используются также двухшнековые экструдеры с однонаправленно вращающимися шнеками.

рис. 1 Ряд элементов модульного шнека для экструде¬ра с однонаправленно вращающимися шнеками Двухшнековых экструдеры различных конструкций используют также для специальных операций по переработке полимеров. Так, высокоскоростные экструдеры с двумя зацепляющимися однонаправленно вращающимися шнеками используют при смешении и дегазации, а также как химические реакторы. Они работают при высокой частоте вращения шнеков, обычно от 300 до 600 об/мин, хотя существуют экструдеры такого же типа, которые могут работать при еще большей частоте — от 1200 до 1400 об/мин. Очевидно, не все полимеры могут быть переработаны при таких высоких скоростях.

Экструдеры с незацепляющимися шнеками используют при смешении, проведении химических реакций и дегазации. Механизм транспортировки в таких экструдерах существенно отличается от механизма транспортировки в экструдерах с зацепляющимися шнеками и ближе к механизму подачи в одношнековых экструдерах, хотя между ними имеются также значительные различия. Поэтому двухшнековые экструдеры с незацепляющимися шнеками не обладают существенными преимуществами транспортировки. Однако следует отметить, что при хороших характеристиках по транспортировке обычно имеют место плохое качество осевого (аксиального) смешения. Следовательно, если необходимо провести осевое смешение, то положительные характеристики подачи могут стать недостатком. В таблице 1 приведено сравнение высокоскоростных и низкоскоростных двухшнековых экструдеров.