동회전 트윈 스크류 압출기에 대해 알아야 할 5가지

인터메싱 동회전 트윈 스크류 압출기는 플라스틱+고무 블렌딩 개질, 플라스틱 기능 마스터배치, 플라스틱+유리 섬유 강화, 다양한 케이블 소재 컴파운딩, PLA+PBAT+옥수수 전분 컴파운딩 등의 분야에서 널리 사용됩니다. 폴리머 개질을 위한 연속 혼합 장비의 첫 번째 선택입니다. 동회전 트윈 스크류 압출기는 트윈 스크류 압출기의 주요 유형 중 하나입니다.

동회전 2축 압출기의 구조적 특성

동회전 트윈 스크류 압출기의 가장 두드러진 특징은 스크류와 배럴 모두의 "빌딩 블록" 디자인입니다. 스크류는 맨드렐에 덮개가 있는 여러 요소로 구성되어 있으며, 예를 들어 코니 요소, 니더 요소, TME, SME 등 특수 기능 스크류 요소가 있습니다. 배럴은 또한 다양한 배럴 부품(클로즈 배럴, 배출 배럴 및 피드 배럴)으로 구성되어 있습니다. 

제조할 혼합물의 구체적인 재료, 배합 및 성능 요구 사항에 따라 과학적 조합을 통해 다양한 유형과 양의 스크류 요소(이송 요소 및 반죽 요소)를 특정 순서로 결합하여 혼합 작업을 효율적으로 완료합니다. 

나사와 배럴의 조합 순서를 변경함으로써, 다양한 재료와 제형의 최상의 사용 효과를 얻을 수 있으며, 한 대의 기계를 여러 번 사용하는 목적을 달성할 수 있습니다. 또한, 빌딩 블록 설계의 또 다른 장점은 마모된 나사 요소를 부분적으로 교체할 수 있어 전체 나사의 폐기를 피하고 유지 관리 비용을 크게 줄일 수 있다는 것입니다. 배럴의 모듈식 설계는 플랜지 또는 드로바로 연결할 수 있으며, 미니 랩 기계는 일반적으로 드로바로 연결합니다. 

배럴은 일반적으로 배럴 내부 표면의 내마모성을 개선하기 위해 바이메탈 부싱이 내장되어 있습니다. 정확한 온도에 도달하기 위해 각 배럴은 자체 가열/냉각 설계를 통해 냉각 및 가열 기능의 최상의 조합을 달성합니다.

모든 동회전 트윈 스크류 압출기는 다양한 스크류 요소를 결합하여 공급, 용융, 혼합, 배출, 압력 유지 및 수송 기능을 갖추고 있어 재료 수송, 가소화, 전단, 배출, 압력 유지 및 압출과 같은 다양한 공정을 실현합니다.

작동 원리

동회전 트윈스크류 압출기의 구조와 기능은 싱글스크류 압출기와 유사하나 작동 원리는 매우 다르다. 주로 다음과 같은 측면에서 나타난다.

강제 운송

맞물리는 동시 회전 이중 나사에서 두 개의 나사는 맞물리는 위치에서 반대 방향으로 움직이며, 한 나사는 재료를 맞물리는 틈새로 끌어들이고 다른 나사는 재료를 틈새에서 끌어내어 재료가 한 나사 홈에서 다른 나사 홈으로 이동하고 재료는 모양을 따라 나사 헤드로 강제로 운반됩니다.  

균질화 및 혼합

동회전 트윈 스크류는 메싱 위치에 작은 갭이 있고, 스크류 바와 스크류 홈의 속도 방향이 반대이므로 메싱 영역의 전단 속도가 높고 전단력이 큽니다. 혼합 효과는 싱글 스크류 압출기 및 역회전 트윈 스크류 압출기보다 훨씬 좋습니다.

환상적인 자체 세척

동회전 트윈스크류 압출기에서 상대속도가 높은 이유는 스크류 리브의 속도 방향과 메시 영역의 스크류 홈이 반대이기 때문이다. 따라서 전단속도가 매우 높고 스크류에 부착된 축적물을 긁어낼 수 있으며, 자체 세척 효과가 매우 좋기 때문에 재료의 체류시간이 매우 짧고 국부적인 분해가 쉽지 않다.   

재료의 제어 가능한 가소화

나사 간극은 재료의 가소화 품질에 큰 영향을 미칩니다. 틈새가 작을수록 전단력은 커지지만 통과하는 재료의 양은 감소합니다. 틈새가 클수록 재료의 양은 커지지만 전단력은 감소합니다. 

재료 압축

동회전 이중 스크류 압출기의 재료를 압축하는 방법은 다양하며, 종합적인 효과가 좋습니다. 

유연한 공급 방법

동회전 2축 압출기는 계량-고갈 공급 방식을 채택하여 고정된 시간, 균일한 양과 온도에서 다양한 재료의 혼합을 실현합니다.

화려한 배기

계량 기아 공급에 관해서는, 큰 리드가 있는 수송 요소를 사용하여 나사 홈을 미충전 상태와 제로 압력 상태로 만들어 배출 섹션을 설정할 수 있습니다. 음압 진공 펌프는 블렌딩 시스템에서 휘발성 물질 및 수분과 같은 작은 분자 물질을 추출하는 데 사용됩니다. 일반적인 한계 진공도는 -0.1Mpa에 도달할 수 있습니다.

완벽한 과립화 시스템

동회전 트윈 스크류의 가장 큰 용도는 개질 과립화이며, 다른 재료는 다른 펠릿화/과립화 시스템이 필요합니다. 고려 중인 펠릿화/과립화 시스템이 여러 가지 있습니다. 예를 들어: 수냉 스트랜드 펠릿화 시스템, 공냉 스트랜드 펠릿화 시스템, 공냉 핫커팅 펠릿화 시스템, 워터 링 펠릿화 시스템, 편심 물 안개 펠릿화 시스템 및 가장 자동화된 수중 펠릿화 시스템. 또한, 다른 펠릿화 시스템은 해당 보조 기계를 장착해야 합니다.

트윈 스크류 압출기의 적용

두 개의 나사의 회전 방향이 다르기 때문에, 트윈 스크류 압출기는 동회전 트윈 스크류와 역회전 트윈 스크류로 나눌 수 있습니다. 인터메싱 동회전 트윈 스크류 압출기는 매트릭스 수지의 물리적, 화학적 개질, 예를 들어 충전, 보강, 강화, 반응성 압출 등에 널리 사용됩니다.

공회전 트윈 스크류 압출기를 선택해야 하는데, 주로 다양한 원료를 분산 혼합하여 혼합하는 방식이며, 공회전 트윈 스크류의 속도 벡터는 서로 반대입니다. 따라서 회전 트윈 스크류에 비해 동일한 회전 트윈 스크류의 전단 효과가 훨씬 더 커서 PVC 혼합 성형에는 적합하지 않습니다.

분말 탄산칼슘, 활석가루, 이산화티타늄은 플라스틱 블렌딩 및 충전에 일반적으로 사용되며, 충전량은 30%~60%이고 충전 마스터배치는 최대 80%입니다. 분말 필러에는 공기가 많이 포함되어 있기 때문에 스크류의 반죽 구역에서 혼합할 때 공기가 분리되어 재료가 스크류 탱크로 역류하여 분말의 전방 수송에 영향을 미치고 결국 압출량이 감소합니다.

트윈 스크류 압출기의 적용 사례

• 유리섬유 보강재, 연료 차단재 과립화(PA6, PA66, 폴리에스테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 강화 난연제 등). 

• 고충전재(75% 탄산칼슘을 충전한 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등)를 사용한 과립화. 

• 열에 민감한 재료(예: 폴리염화비닐 및 가교 폴리에틸렌 케이블 재료)의 과립화.

• 농축 마스터배치(50% 토너 충진 등); 안티스태틱 마스터배치, 합금, 착색, 저충진 블렌딩 과립화.

• 케이블 재료(예: 덮개 재료 및 절연 재료)의 과립화.

• 가교 폴리에틸렌 파이프의 과립화(예: 뜨거운 물 가교 마스터배치).

• 열경화성 플라스틱(페놀수지, 에폭시수지, 분체도료 등)의 혼합 및 압출. 

• 핫멜트 접착제 및 폴리우레탄 반응성 압출 과립화(EVA 핫멜트 접착제 및 폴리우레탄 등), K 수지, SBS 탈휘발 과립화, 완전 생분해성 재료 배합을 위한 PLA + PBAT + 옥수수 전분 등.

장점과 단점

트윈 스크류 압출기의 구조 설계 및 가공의 복잡성으로 인해 이론적 개발은 완벽하지 않으며 여전히 많은 작업이 필요합니다. 그러나 동회전 트윈 스크류 압출기의 결합 설계는 다양한 기하학적 모양의 스크류 요소와 배럴 요소를 결합할 수 있습니다. 설계는 다양한 혼합 요구 사항에 따라 최적화되어 다양한 공정 제형의 요구를 충족할 수 있으므로 동회전 트윈 스크류 압출기는 강력한 적응성을 갖습니다. 

이는 주로 다음과 같은 측면에서 나타납니다.

믹싱 퍼포먼스

두 개의 스크류의 맞물림으로 인해 역방향 컨베잉 엘리먼트, 니더 엘리먼트, TME, SME 등과 같은 모든 종류의 컨베잉 엘리먼트가 필요에 따라 추가되어 전단/혼합을 정밀하게 조정하여 혼합 강도와 혼합 품질(분산 혼합 또는 분산 혼합)을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 이는 단일 스크류 압출기의 능력을 넘어섭니다.

처리 유연성

동회전 이중 스크류 압출기는 일반적으로 기아 공급량 측정을 사용하며, 출력은 공급량에 따라 달라지며 스크류 속도와는 아무런 관련이 없으므로 독립적으로 제어 가능한 변수이므로 용융, 혼합, 배출, 반응 등 다양한 처리 기능을 유연하게 처리할 수 있습니다.

프로세스 매개변수의 제어 가능성

동회전 이중 스크류 압출기는 좁은(매우 짧은) 체류 시간 분포, 좋은 대류 열전달 및 정확한 온도 곡선 제어를 갖추고 있어 더 넓은 범위에서 더 나은 압출 전단 시간 및 온도 공정을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 더 나은 제품 품질 안정성을 얻을 수 있습니다.  

높은 생산 효율성

스크류의 긍정적 수송은 더 많은 원료와 혼합 제형을 처리할 수 있으며, 정지 시간이 짧습니다. 

더 높은 경제

높은 공정 유연성과 생산성으로 인해 최종 제품의 범위가 더 넓고, 매우 일관된 제품 품질을 제공할 수 있으며, 스크류 속도를 조정하여 스크류 마모를 보상할 수 있습니다.

우리에 대하여

난징 그라누웰 기계유한공사는 고분자 압출기의 연구개발 및 설계, 제조를 전문으로 하며, 최고 수준의 압출 전문가로 구성된 당사 팀은 귀하의 정확한 용도에 맞는 적합한 압출기를 제공합니다.

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