L'extrudeuse à double vis-est un équipement de traitement de polymères à haute efficacité-qui est largement utilisé dans les processus de mélange, de composition, de dévolatilisation, de moulage par réaction et par extrusion des industries du plastique, de l'alimentation, de la chimie et autres. Son principe de fonctionnement principal est basé sur la rotation synchrone de deux vis engrenées ou non-à l'intérieur d'un fût chauffé, qui permet le transport, la compression, le cisaillement, le mélange et l'homogénéisation des matériaux.
Répartition détaillée des principes de travail de base :
1. Structure de base
Vis jumelles : montées en parallèle à l'intérieur d'un canon avec une section transversale en forme de -8. Ils peuvent être classés en différents types en fonction de la conception du filetage, du degré de maillage et du sens de rotation.
Canon : généralement conçu avec une structure modulaire segmentée pour un assemblage flexible. Il est équipé d'un système de chauffage et de refroidissement ainsi que de ports de ventilation (pour dévolatilisation ou injection d'additif).
Système d'entraînement : fournit l'énergie nécessaire pour assurer la rotation synchrone des vis jumelles.
2. Principes de travail fondamentaux
Transport positif : Les filetages des vis poussent le matériau de la trémie d'alimentation vers la filière avec une efficacité de transport élevée et presque aucun reflux.
Cisaillement et mélange intenses : Zone de maillage : Les crêtes de vol des deux vis s'emboîtent les unes dans les autres, soumettant le matériau au cisaillement, à l'extrusion et au fendage dans la zone de maillage. Chambres en forme de C- : Une chambre continue en forme de C- est formée par le matériau entre les vis et le canon. Lorsque les vis tournent, les chambres en forme de C- se déplacent axialement et sont constamment divisées et réorganisées pour obtenir un mélange distributif. Blocs de pétrissage : composés de plusieurs disques décalés, l'intensité du cisaillement est contrôlée en ajustant l'angle de décalage (par exemple, 90 degrés pour un cisaillement élevé, 45 degrés pour un cisaillement moyen) pour réaliser un mélange dispersif puissant.
Fonction auto-nettoyante : pour une double vis co-rotative à engrènement complet, la crête d'une vis balaie la racine de la rainure de vis de l'autre avec un certain jeu, ce qui empêche la rétention et la dégradation du matériau. Cette fonctionnalité est particulièrement adaptée au traitement de matériaux sensibles à la chaleur-ou aux applications nécessitant des changements de couleur fréquents.
3. Classifications et caractéristiques clés
Sens de rotation : Co-rotation : le type le plus courant, caractérisé par un cisaillement doux, un mélange uniforme et d'excellentes performances d'auto-nettoyage -, adapté à la composition, à la dévolatilisation et à l'extrusion réactive. Contre--rotation : la rotation vers l'extérieur (contre-rotation vers l'intérieur-) forme des chambres fermées en forme de C-avec une forte capacité de transport mais une chaleur de cisaillement élevée ; la rotation vers l'intérieur (contre-rotation-vers l'extérieur) a tendance à provoquer une accumulation de matériaux au niveau de la trémie d'alimentation et est donc rarement utilisée. La contre--rotation est principalement appliquée dans l'extrusion de profils.
Degré de maillage : Entièrement engrené : Les crêtes de vol et les rainures de vis s'emboîtent étroitement, assurant un bon mélange et un transport stable. Non-engrènement : Ses performances sont plus proches de celles de deux vis simples parallèles, avec une faible capacité de mélange, mais il peut être utilisé dans des processus de réaction spéciaux.
4. Paramètres de contrôle de processus
Configuration des vis : les blocs de transport, les blocs de pétrissage, les disques dentés et autres composants peuvent être assemblés de manière flexible en fonction des exigences du processus.
Température : Un contrôle de température segmenté est adopté pour s'adapter aux exigences de fusion et de réaction des différents matériaux.
Vitesse de vis : affecte le taux de cisaillement, le temps de séjour et le rendement.
Méthode d'alimentation : la combinaison de l'alimentation principale et de l'alimentation latérale permet l'ajout précis de matériaux à plusieurs-composants.
Ventilation sous vide : élimine les composants volatils et les petites substances moléculaires.
5. Comparaison avec les extrudeuses à vis unique-
Capacité de mélange : les extrudeuses à double-vis sont de loin supérieures à celles à simple-vis, en particulier dans les processus d'extrusion, de mélange et de remplissage élevé.
Mécanisme de transport : les extrudeuses à double-vis adoptent un transport à déplacement positif, caractérisé par un débit stable et une faible sensibilité à la pression de la tête de filière.
Performances autonettoyantes : les extrudeuses à double vis co-rotatives-surpassent celles à simple-vis.
Capacité de création de pression{{0} : les extrudeuses à double-vis ont une capacité de création de pression-relativement faible et sont souvent associées à des extrudeuses à une-vis ou à des pompes à engrenages pour augmenter la pression.
6. Principaux domaines d'application
Mélange et modification de polymères : préparation d'alliages tels que PP/EPDM et PC/ABS.
Remplissage et renforcement : Dispersion de charges comprenant du carbonate de calcium et de la fibre de verre.
Extrusion réactive : Polymérisation, greffage, dégradation contrôlée, etc.
Dévolatilisation et déshumidification : élimination des solvants ou de l'humidité.
Industries agroalimentaires et pharmaceutiques : Transformation de la pâte, granulation pharmaceutique, etc.
Grâce au mouvement d'engrènement de deux vis, l'extrudeuse à double vis-exerce un cisaillement, une division et une recombinaison complexes sur les matériaux pendant le processus de transport, obtenant ainsi des fonctions de mélange et de réaction très efficaces. Sa conception modulaire offre une grande flexibilité de processus, ce qui en fait un équipement de base pour les formulations haut de gamme et les traitements spéciaux. La clé pour comprendre son principe de fonctionnement réside dans la compréhension de l'influence globale de la structure géométrique de la vis, du sens de rotation et de la combinaison des modules de processus sur le champ de flux de matériaux et l'apport d'énergie.