Extrusoras de un solo tornillo
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Extrusoras de un solo tornillo
En general, las extrusoras de un solo tornillo son malas mezcladoras dispersivas y distributivas. En general, cualquier aditivo habrá sido:
1. mezclado previamente en el polímero, siendo la materia prima un material mezclado uniforme
2. compuesto en una pequeña cantidad del polímero para producir un lote maestro. Luego se diluye mezclándolo con polímero virgen en la tolva de la extrusora
3. añadido como un sistema líquido, siendo inyectado el sistema en la extrusora a lo largo del cilindro
El proceso de mezcla en una extrusora de un solo tornillo es laminar. Los materiales que se mezclan existen como capas discretas, estrías. El proceso de mezcla implica una reducción del espesor de las estrías, lo que se relaciona con un aumento del área interfacial entre los componentes mayoritarios y minoritarios de la mezcla. Se puede demostrar que el cambio en el espesor de las estrías al mezclar, y por lo tanto en el grado de mezcla laminar, es una función simple de la tensión de corte total impuesta al sistema. Sin embargo, al final del proceso, los componentes de la mezcla aún existen como componentes discretos. La deformación por cizallamiento total ejercida sobre la masa fundida es una función del tiempo de residencia de la masa fundida en el proceso. Como resultado del complejo perfil de velocidad de la masa fundida en el canal del tornillo, el tiempo de residencia de la masa fundida en el canal varía en función de la posición de la masa fundida en el canal del tornillo, así como de la velocidad de la masa fundida hacia abajo. En la práctica, la mezcla puede verse afectada por cosas como las siguientes.
Presión de la cabeza del troquel
Cuanto mayor sea la presión, menor será el caudal y mayor será la temperatura de fusión
Refrigeración por tornillo
Generalmente, los centros de los tornillos de la extrusora son huecos. Esto permite que pase fluido refrigerante a lo largo del tornillo para enfriar el tornillo en varios puntos. Las áreas más comunes para enfriar son: (a) en la región en la base de la tolva de alimentación; esto evita la fusión prematura del polímero y la formación de anillos de fusión, pero no tiene efecto sobre la mezcla; (b) la punta del tornillo; esto actúa para controlar los efectos de degradación debido al tiempo de residencia del material en la punta del tornillo. No es aconsejable enfriar por inundación toda la longitud del tornillo con agua de enfriamiento, ya que se pueden desarrollar presiones de fusión altas, superiores a las requeridas para deformar permanentemente el cilindro de la extrusora
Reducir la temperatura del barril
Esto tiende a aumentar el cizallamiento ejercido en la masa fundida. Sin embargo, se debe tener cuidado si se detiene la extrusora, ya que la masa fundida en el canal del tornillo puede solidificarse. Pueden lograrse mejoras adicionales en la calidad de la mezcla obtenida modificando el tornillo o mediante el uso de secciones de mezcla especiales, que normalmente se encuentran en la sección de dosificación del tornillo. Los ejemplos típicos de tales secciones son los pines, las barreras, las secciones de mezcla tipo Barr y los mezcladores de transferencia de cavidad. Es importante recordar que no es posible controlar la temperatura de la masa fundida producida en una extrusora de un solo tornillo, simplemente para influir en ella. Por lo tanto, en particular con materiales térmicamente sensibles, la composición no suele llevarse a cabo utilizando extrusoras de un solo tornillo. Existen versiones especializadas de extrusoras de un solo tornillo que tienen la capacidad de composición de una extrusora de doble tornillo. Estas máquinas cuentan con arreglos de tornillo y barril entrelazados que tienen elementos de amasado. El funcionamiento de este tipo de máquina es más parecido al de las extrusoras de doble tornillo que al de las máquinas de un solo tornillo.