Особливості каскадної дисково-шестеренної екструзії пластмас

Автор(и)

  • Анастасія Миколаївна Ковба Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Микола Петрович Швед Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Дмитро Миколайович Швед Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2617-9741.3.2021.241027

Ключові слова:

екструзія, завантажувально-пластикувальна зона, термопласт, ресурсоенергоефективність, дисперсійне плавлення

Анотація

Актуальною задачею сьогодення є вдосконалення установок для екструзії термоластів, з метою підвищення показників ресурсоенергоефективності. Дослідження особливостей завантажувально-пластикувальної зони (ЗПЗ) і ліквідація недоліків дозволяє значно знизити енерговитрати процесу.

Для досягнення якісних результатів при каскадній дисково-шестеренній екструзії проаналізовано головні методи процесу дисперсійного плавлення гранул термопласту, враховуючи всі особливості фізичної моделі процесу екструзії.

Дисперсійна модель плавлення досягається шляхом дотримання обмеженої подачі сировини в завантажувальну зону. Це забезпечує інтенсифікацію процесу і значно зменшує значення загальної довжини ЗПЗ. При цьому довжина ділянки з максимально заповненим каналом напряму залежить від опору дискової зони. Із зростанням опору полімерна пробка переміщується до завантажувальної горловини. Полімер поступово ущільнюється, а кожен виток ЗПЗ періодично заповнюється.

З розігрітого до 107С диску, що обертається, знімались і розрізались на окремі ділянки зразки полімеру. Попередньо для полегшення процесу візуального дослідження, полімер був забарвлений 0,5% блакитним пігментом. Результати аналізу підтвердили працездатність пропонованої фізичної моделі процесів, що протікають в ЗПЗ дискового екструдера. Внаслідок цього з’являється можливість розрахувати час перебування гранули в ЗПЗ і довжину гвинтової нарізки в цій зоні в залежності від продуктивності.

Врахування всіх особливостей процесу дисково-шестеренної екструзії дозволяє створити модернізовану продуктивну, ресурсоефективну установку і реалізувати її на практиці.

Біографії авторів

Анастасія Миколаївна Ковба, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Аспірант кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Микола Петрович Швед, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Дмитро Миколайович Швед, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, провідний інженер кафедри машин та апаратів хімічних і нафтопереробних виробництв Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Посилання

Nichols R. and Kheradi F, (1984). Modern Plastics. Part 1 (1). Polymer Process.

Griffith R., 1962. Fully Developed Flow in Screw Extruders. Part 27 (3). Eng. Chem. Fundam.

Voronin L., Shved M., Shved D., Lutsenko I, 2013. Research of polymer melting process in worm extrusion. №7 (62) / Volume 2, Eastern European Journal of Advanced Technologies.

McKelvey D., 1965. Polymer Recycling, Chemistry.

Shved M., Reznik R., Shved D. Features and physical model of processes in the loading and plasticizing zone of disk extruder, №41, Part 1. Odessa National Academy of Food Technologies. Scientific works.

Tadmor S., K. Gogues, 1984. Theoretical Foundations for Polymer Processing , Chemistry.

Tadmor Z., E. Broyer, 1972. Solids Conveying in Screw Extruders. Part II. Non Isothermal Model. Part 117(12). Polym. Eng. Sci.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-09-29

Як цитувати

Ковба, А. М., Швед, М. П., & Швед, Д. М. (2021). Особливості каскадної дисково-шестеренної екструзії пластмас. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, (3), 22–26. https://doi.org/10.20535/2617-9741.3.2021.241027

Номер

№ 3 (2021)

Розділ

ХІМІЧНА ІНЖЕНЕРІЯ

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).