Само разумевање физичких описа представљених у овом поглављу може се показати довољно корисним за многе читаоце и помоћи им да унапреде своје процесе и производе.Екструдер полимера се користи за топљење чврстог полимера и испоруку растопљеног полимера за различите процесе формирања или обликовања.Шраф је једина радна компонента екструдера.Све остале компоненте (мотор, мењач, резервоар, цев и матрица, итд.) само обезбеђују неопходну подршку за правилно функционисање шрафа.Свеукупне функције екструдера су приказане у наставку.
Функција храњења преноса полимера за пуњење из резервоара у пужни канал одвија се изван пужног канала и у суштини не зависи од дизајна пужног материјала.Вијак обавља три основне функције: (1) функцију транспорта чврстог материјала, (2) функцију топљења и (3) функцију дозирања или функцију пумпања.Три функције завртња се јављају истовремено током већег дела дужине завртња и снажно су међусобно зависне.Геометријски назив секције завртња, као што је одељак за довод, приказано у поглављу 1;Слика 1.3 не указује нужно на једину функцију вијчаног дела.На пример, део за храњење не само да обавља функцију транспорта чврстог материјала, већ и функције топљења и дозирања.Вијак такође обавља и друге секундарне функције као што су дистрибутивно мешање, дисперзивно мешање и рафинирање смицања или хомогенизација.Дистрибутивно мешање се односи на просторно преуређење различитих компоненти, а дисперзивно мешање се односи на смањење величине компоненти као што је описано у Поглављу 2;Одељак 2.6.4.Рафинирање смицањем се односи на хомогенизацију молекула полимера смицањем.Екструдер са једним пужом је континуирана волуметријска пумпа без могућности повратног мешања и без позитивне способности транспорта.Оно што прво уђе у шраф, прво изађе из шрафа.Полимер, као чврст или растопљен, помера се низ пужни канал силама које на полимер делују ротирајући шраф и стационарна цев.Не постоји механизам за позитивно преношење полимера дуж канала за вијке према матрици.Ротирајући завртањ хвата полимер и покушава да ротира полимер са њим.Претпоставимо да је цев уклоњена из екструдера, или савршено подмазана, тако да не даје отпор кретању полимера.Тада се полимер једноставно окреће са завртњем истом брзином и ништа не излази из завртња.Стационарна цев даје силу лома ротирајућем полимеру и чини да полимер лагано клизи по површини завртња.Полимер се и даље ротира уз трљање завртња о површину цеви, али нешто мањом брзином од завртња, због клизања.Клизање полимера на површини вијка дуж канала завртња резултира излазном брзином.Подмазана површина завртња повећава излазну брзину, али подмазана површина цеви штетно смањује излазну брзину.Јасно је разумљиво зашто су комерцијални шрафови високо полирани и зашто се преферирају бурад са жлебовима у делу за храњење.Иако су многе комерцијалне праксе развијене емпиријски, а не засноване на теоријским анализама, оне се свакако слажу са основним теоријским концептима.Механизми унутар екструдера са једним пужом се проучавају испитивањем попречних пресека полимера дуж канала пужа узетих из „експеримената са замрзавањем шрафова“.У експерименту замрзавања шрафом који је пионир Маддоцк [1], шраф се покреће да би се постигао стабилан рад.Затим се завртањ зауставља и хлађење водом се примењује на цев (а такође и на вијак ако је могуће) да би се полимер замрзнуо унутар канала за вијке.Цијев се поново загрева да би се полимер растопио, а завртањ се избацује из бурета док полимер почиње да се топи на површини бурета.Затим, очврснута полимерна трака се уклања из канала за вијке и сече на многим местима да би се испитали попречни пресеци дуж канала за вијке.Неке обојене пелете се мешају у храну да би се визуелизовао механизам топљења и образац протока.Обојене пелете задржавају свој облик ако су остале чврсте унутар чврстог слоја пре него што се шраф зауставио, али су се ошишале и постале су пруге унутар базена растопљене ако су биле растопљене пре него што се шраф зауставио.
Време објаве: 16.06.2019