Oplossing van de devolatilizatie van de ventilatie-stroom in HFFR Compounding: Optimalisatie van meerstadium decompressie schroeven

In de draad-, kabel- en elektrische apparatenindustrie neemt de vraag naar met halogeenvrije vlamvertragende (HFFR/LSOH) gemodificeerde kunststoffen snel toe. Deze materialen bevatten echter doorgaans tot 50% - 70% anorganische vlamvertragers, zoals magnesiumhydroxide (MDH) of aluminiumhydroxide (ATH). Onder dergelijke omstandigheden met een hoge vulling en hoge viscositeit moeten de ontluchtingspoorten opengaanextruders met dubbele schroefzijn zeer gevoelig voor "vent-flow" (materiaalspuwen), wat leidt tot frequente gedwongen uitschakelingen. De sleutel tot het oplossen van dit pijnpunt ligt in het optimaliseren van meertrapsdecompressieschroefconfiguraties om de interne vatdruk in evenwicht te brengen.

Tijdens de daadwerkelijke extrusie van HFFR wordt de ventilatiestroom bij de atmosferische of vacuümpoorten doorgaans veroorzaakt door de volgende technische conflicten:

• Extreme smeltviscositeit:De ultrahoge verhouding anorganisch poeder berooft de smelt van een goede vloeibaarheid, waardoor deze niet soepel door de ventilatiezone glijdt.

• Geconcentreerde gasafgifte:Sporen van vocht of vluchtige stoffen uit de vlamvertragers en oppervlaktebehandelingen worden abrupt in de smeltzone naar buiten geduwd.

• Decompressiezone mislukt:Als de schroefelementen voor en na de ontluchtingspoort er niet in slagen een adequate plaatselijke lagedrukzone tot stand te brengen, zal de hogedruksmelt onder afschuifkracht door de ontluchtingsopening naar buiten stromen.

Om de ventilatiestroom grondig te elimineren, is de configuratie vanschroef en vatcomponenten moeten een nauwkeurige geometrische optimalisatie ondergaan.

• Ontwerpnorm:Voordat het ontluchtingsvat wordt betreden, moet een sterk gescheurd afdichtingsgedeelte (meestal bestaande uit kneedblokken met grote hoeken) worden geplaatst, onmiddellijk gevolgd door transportelementen met grote steek.

• Technische parameter:Een steek van1,5 tot 2 keerde schroefdiameter wordt aanbevolen voor het decompressiegedeelte.

• Effect:Dit ontwerp creëert een gelokaliseerde vacuüm-lagedrukzone direct onder de ontluchtingspoort. Het minimaliseert de vulgraad van de schroef, waardoor de smelt in een dunne film op het schroefoppervlak wordt gedrukt, waardoor gassen vrij kunnen ontsnappen zonder materiaal mee te voeren.

• Configuratieadvies:Integreer aan het stroomafwaartse uiteinde van de ontluchtingspoort een links (omgekeerd) schroefelement met een lengte van 0,5D tot 1D.

• Verbetering:Het omgekeerde element creëert een kleine achterwaartse weerstand, waardoor een dynamische drukbalans rond het ontluchtingsgebied wordt gewaarborgd en wordt voorkomen dat hoge stroomafwaartse druk materiaal terug in het ontluchtingsgat dwingt.(Referentie: HFFR-ventilatiezonedruksimulatie - Ref: #REX-HFFR-2025)

Hoge hoeveelheden anorganische poeders zoals MDH zijn zeer schurend. Hardwareselectie moet zich richten op de volgende configuraties:

• Slijtvaste materialen:De vaten moeten gebruik maken van bimetalen voeringen met hoog chroomgehalte, en de schroefelementen moeten zijn gemaakt van gereedschapsstaal uit de poedermetallurgie met een hardheid van58-64 HRC.

• Precisiespeling:De eenzijdige speling tussen de schroef en deextruder vatbinnen strikt gecontroleerd moeten worden0,03 mm - 0,05 mm. De uniforme speling maximaliseert de zelfveegefficiëntie en voorkomt dat stilstaand materiaal verschroeit en zwarte stippen veroorzaakt.

Voor fabrikanten van premium kabelmateriaal vertaalt het veelvuldig reinigen van de ventilatiestroom zich in kostbaar arbeidsverlies en materiaalverlies. Door de decompressieschroefcombinaties met grote spoed wetenschappelijk aan te passen en daartussen een stabiel vacuümniveau te handhaven-0,08 MPa en -0,1 MPa, kan de hoofdoorzaak van de HFFR-ventilatie worden opgelost. Het kiezen van op maat gemaakte schroefassemblages die compatibel zijn metCoperion of BerstorffHoge precisienormen vormen de kerngarantie voor het veiligstellen van een langdurige, stabiele productie met hoge doorvoer.