Upload
lamdung
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
Laboratorium syntezy, charakteryzacji i przetwórstwa materiałów funkcjonalnych semestr I studiów II stopnia, specjalność: Chemia i technologia polimerów i materiałów funkcjonalnych
Ćwiczenie:
Przetwórstwo tworzyw sztucznych - wytłaczanie1
dr inż. Andrzej PLICHTA / mgr inż. Magdalena MAZUREK
Wytłaczanie jest procesem ciągłym, realizowanym za pomocą urządzeń zwanych
wytłaczarkami. Wytłaczarki są to jedno- lub wieloślimakowe urządzenia, które składają się
z dwóch głównych zespołów; zespołu wytłaczania oraz zespołu napędzającego ślimak.
Typowy zespół wytłaczania przedstawiono na Rysunku 1:
Rysunek 1. Zespół wytłaczania - składa się on z cylindra (4), ślimaka (5) oraz głowicy (6). Cylinder i głowica są
ogrzewane grzejnikami (1) stanowiącymi strefy grzejne od II do V. Cylinder posiada lej zasypowy (7)
umieszczony w strefie zasilania I chłodzonej w czasie pracy cieczą płynącą kanałami (3) oraz awaryjne kanały
chłodzące (2), używane w przypadku nadmiernego wzrostu temperatury i np. rozkładu tworzywa. Przepływ
tworzywa od leja zasypowego (7) aż do wyjścia z głowicy, w czasie pracy wytłaczarki, wskazują strzałki.
Tworzywo wychodzące z głowicy ma określony kształt przekroju, np. kształt pierścienia w przypadku
wytłaczania rur. 1 Instrukcja opracowana w dużej mierze na podstawie skryptu Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej z roku 1985 pod tytułem "Technologia Tworzyw Sztucznych. Przetwórstwo" autorstwa Jerzego Krzemińskiego.
2
Wydajność wytłaczania
Wydajność wytłaczania jest to ilość tworzywa jaka może być wytłaczana przez
wytłaczarkę w jednostce czasu, mierzona w cm3/s lub kg/h. Wydajność zależy od warunków
przepływu tworzywa w kanale ślimaka. Przepływ tworzywa w kanale, w czasie ruchu
obrotowego ślimaka, jest wynikiem zsumowania algebraicznego trzech rodzajów
przepływów: przepływu wleczonego Qw, przepływu ciśnieniowego Qp i przeciekowego Qs
(Rysunek 2).
Rysunek 2. Kierunki przepływów: wleczonego Qw, ciśnieniowego Qp, przeciekowego Qs, ϕ – kąt chylenia linii
śrubowej ślimaka.
Zatem 𝑸 = 𝑸𝒘 − 𝑸𝒑 − 𝑸𝒔, przy czym 𝑄′ = 𝑄𝑤 − 𝑄𝑝.
Rozpatrując rozkład prędkości przepływów w płaszczyźnie przekroju poprowadzonego przez
oś kanału ślimaka (Rysunek 3) znajdziemy dla przepływów następujące rozkłady prędkości:
• Rozkład prędkości dla przepływu wleczonego albo głównego Qw
• Rozkład prędkości dla przepływu ciśnieniowego Qp
• Rozkład prędkości dla przepływu wypadkowego Q’
• Rozkład prędkości dla przepływu przeciekowego Qs
Równanie przepływu tworzywa przez kanał wyrażone jest wzorem:
𝜕2𝑣𝜕𝑥2
+𝜕2𝑣𝜕𝑦2
=1µ𝑑𝑝𝑑𝑧
gdzie:
x – kierunek prostopadły do osi kanału i promienia cylindra
y – kierunek promienia cylindra y=(0+h), gdzie h – głębokość kanału
3
z – kierunek wzdłuż osi kanału 𝑑𝑝𝑑𝑧
– przyrost ciśnienia w kierunku osi kanału
µ - współczynnik lepkości dynamicznej. W przypadku tworzyw µ = ƞ p’ sprowadzamy
do postaci prostszej przez pominięcie wpływu bocznych ścianek kanału. Traktujemy
przepływ tworzywa przez kanał jako przepływ między dwoma powierzchniami
równoległymi.
Rysunek 3. Rozkład prędkości przepływu tworzywa w płaszczyźnie przekroju przechodzącego przez oś
ślimaka: a - rozkład prędkości dla przepływu wleczonego albo głównego Qw, b - rozkład prędkości dla
przepływu ciśnieniowego Qp, c - rozkład prędkości dla przepływu wypadkowego Q’, d - rozkład prędkości dla
przepływu przeciekowego Qs, e -szerokość zwoju, h – głębokość kanału, t – skok linii śrubowej, V – składowa
prędkości w kierunku osi kanału, δ – szczelina –luz między zewnętrzną powierzchnią zwoju ślimaka a ścianką
cylindra; 1 – segment cylindra, 2 – segment ślimaka.
Stąd równanie przepływu przyjmuje postać:
𝜕2𝑣𝜕𝑦2
= − 1µ𝑑𝑝𝑑𝑧
4
Całkując dwukrotnie to równanie i podstawiając warunki brzegowe: v = V (gdy y = h) i v = 0
(gdy y = 0), otrzymujemy równanie przedstawiające rozkład prędkości w płaszczyźnie
równoległej do osi podłużnej kanału:
𝑣 =𝑉𝑦ℎ
+𝑦2 − ℎ𝑦
2µ 𝑑𝑝𝑑𝑧
Całkując równanie wyrażające prędkość na powierzchni przekroju kanału, znajdujemy
wydatek przepływającego przez kanał tworzywa:
𝑄′ = � 𝑣 𝑤 𝑑𝑦
𝑦=ℎ
0
i podstawiając V = π D n cosφ,
gdzie: n- liczba obrotów na minutę
w - szerokość kanału równa (𝑡𝑧− 𝑒)𝑐𝑜𝑠𝜑
Otrzymujemy dla ślimaka o z zwojach (przy założeniu, że 𝑑𝑝𝑑𝑙
jest stałe i równe Δ𝑃L
):
𝑄′ =𝜋 𝐷 ℎ 𝑧 �𝑡𝑧 − 𝑒� 𝑐𝑜𝑠2𝜑 𝑛
2−ℎ3𝑧 �𝑡𝑧 − 𝑒� 𝑐𝑜𝑠𝜑 𝑠𝑖𝑛𝜑
12µ Δ𝑃𝐿
gdzie:
t - skok linii śrubowej
z - liczba zwojów odpowiadająca liczbie kanałów
e - szerokość zwoju
𝑑𝑧 =𝑑𝑙𝑠𝑖𝑛𝜑
Pierwsze wyrażenie po prawej stronie przedstawia wydatek przepływu wleczonego
albo głównego Qw. Drugie wyrażenie natomiast przedstawia wydatek przepływu
ciśnieniowego Qp. Analogiczny rozkład prędkości jak przy przepływie ciśnieniowym
występuje w przepływie przeciekowym Qs. Podstawiając odpowiednio δ na miejsce h, 𝜋𝐷𝑐𝑜𝑠𝜑
5
na miejsce 𝑧 �𝑡𝑧− 𝑒� 𝑐𝑜𝑠2𝜑, e cosφ na miejsce L/sinφ i Δp na miejsce ΔP otrzymujemy
wyrażenie na wydatek przepływu przeciekowego:
𝑄𝑠 =𝜋2 𝐷2 𝛿3 𝑡𝑔𝜑
12µ 𝑒 Δ𝑃𝐿
Ostatecznie na wydajność wytłaczania otrzymujemy wyrażenie:
𝑸 = 𝑸𝒘 − 𝑸𝒑 − 𝑸𝒔
𝑄 =𝜋 𝐷 ℎ 𝑧 �𝑡𝑧 − 𝑒� 𝑐𝑜𝑠2𝜑 𝑛
2−ℎ3𝑧 �𝑡𝑧 − 𝑒� 𝑐𝑜𝑠𝜑 𝑠𝑖𝑛𝜑
12µ Δ𝑃𝐿−𝜋2 𝐷2 𝛿3 𝑡𝑔𝜑
12µ 𝑒 Δ𝑃𝐿
Oznaczając:
𝜋 𝐷 ℎ 𝑧 �𝑡𝑧 − 𝑒� 𝑐𝑜𝑠2𝜑 2
= 𝛼 oraz ℎ3𝑧 �𝑡𝑧 − 𝑒� 𝑐𝑜𝑠𝜑 𝑠𝑖𝑛𝜑
12 𝐿+𝜋2 𝐷2 𝛿3 𝑡𝑔𝜑
12 𝑒 𝐿= 𝛽
Możemy zapisać:
𝑸 = 𝜶 𝒏 − 𝜷𝜟𝑷µ
Graficzne przedstawienie tego równania stanowi wykres przedstawiony na Rysunku 4.
Rysunek 4. Graficzne przedstawienie : Q = f(n, ΔP) dla zespołu wytłaczającego i Q = f(k, ΔP) dla ustnika
głowicy, dla wytłaczania jednoślimakowego.
6
Biorąc pod uwagę to, że cały wydatek Q musi przepływać przez ustnik głowicy,
możemy napisać dla głowicy:
𝑸 = 𝒌𝜟𝑷µ
gdzie k to stała zależna od kształtu geometrycznego ustnika głowicy.
Zależność Q od ΔP dla różnych k obrazują proste k 1, k2, k3… kn. Z wykresu (Rysunek
4) wynika, że dla określonej prędkości obrotowej n ślimaka, stosując ustnik o coraz
mniejszym przekroju poprzecznym lub większej długości L, uzyskujemy spadek wydajności
wytłaczania, czemu towarzyszy wzrost ciśnienia ΔP w miejscu przed głowicą. Zatem, gdy
przekrój dąży do 0, to ΔP dąży do wartości maksymalnej, a wydajność maleje do zera.
Wówczas w kanale uzyskujemy tylko przepływ cyrkulacyjny (Rysunek 5).
Rysunek 5. Obraz przepływu cyrkulacyjnego w kanale (przy zablokowanym
ustniku głowicy ΔPmax)
Wzrost prędkości obrotowej n przy danym przekroju ustnika zwiększa wydajność
wytłaczania. Spadek lepkości tworzywa powoduje spadek wydajności Q przy określonym ΔP,
co ilustruje wykres na Rysunku 6. Spadek lepkości w równaniu na Q wskazuje, że wyrażenie 𝛥𝑃µ
rośnie i znajdujemy przez różniczkowanie względem φ oraz względem h, a następnie
porównanie do 0, optymalne wartości kąta φ oraz głębokości h kanału. Wartości optymalne
wynoszą: φ opt = 30o oraz hopt = �24𝑘 𝐿𝜋 𝐷
3. Praktyka wykazała jednak, iż dla większości
zgranulowanych tworzyw kąt ten wynosi 18o a dla sproszkowanych 30o.
Rysunek 6. Zależność wydajności zespołu wytłaczającego Q od ciśnienia ΔP dla różnych lepkości.
7
Energia procesu wytłaczania
Tworzywo w procesie wytłaczania jest ogrzewane i jednocześnie sprężane pod
określonym ciśnieniem, a następnie wytłaczane przez ustnik umieszczony w głowicy
zamykającej cylinder.
Źródłem ciepła powodującego wzrost temperatury są zazwyczaj grzejniki płaszczowe
umieszczone na cylindrze. Ponadto tworzywo ulega w kanale intensywnemu mieszaniu,
któremu towarzyszy proces tarcia wewnętrznego zamienianego na ciepło i dlatego część
energii mechanicznej ruchu obrotowego ślimaka zostaje zamieniona na ciepło i powoduje
wzrost temperatury tworzywa.
Do układu wytłaczającego zostaje zatem dostarczona energia cieplna q oraz mechaniczna N,
zgodnie z równaniem bilansu energetycznego:
𝑵 + 𝒒 = 𝑸 ∆𝑷 + 𝑸𝒄 ∆𝒕
gdzie: 𝑄 ∆𝑃 – przyrost energii tworzywa wywołany wzrostem ciśnienia
𝑄𝑐 ∆𝑡 – przyrost energii cieplnej tworzywa
Proces wytłaczania, w którym dostarczamy energię cieplną q do układu wytłaczania,
nazywamy izotermicznym wytłaczaniem. Natomiast, jeśli tworzywo zostaje ogrzane do
temperatury uplastycznienia w wyniku intensywnego mieszania przed obracający się ślimak,
to taki proces nazywamy adiabatycznym i wówczas bilans energetyczny wynosi:
𝑵 = 𝑸 ∆𝑷 + 𝑸𝒄 ∆𝒕
Istotne znaczenie ma określenie mocy pobieranej przez obracający się ślimak. Aby
określić moc N potrzebną do utrzymania w ruchu obrotowym ślimaka zakładamy, że ślimak
jest nieruchomy, natomiast powierzchnia cylindra przemieszcza się z prędkością V1 –
obwodową, której składową w kierunku osi kanału jest V.
Moc potrzebna do utrzymania ślimaka w ruchu składa się z mocy N1- potrzebnej do
przesunięcia tworzywa w kanale ślimaka, oraz mocy rozproszonej N2 w szczelinie
o wysokości δ, znajdującej się między zewnętrzną powierzchnią ślimaka a ścianą cylindra.
8
Jeśli stosunek 𝛿ℎ
jest bardzo mały, a przy tym stosunek 𝑧 𝑒𝑡
również pomijalnie mały, to
ostateczne wyrażenie na moc pobieraną przez 2-zwojowy ślimak w czasie wytłaczania
przedstawia się następująco:
𝑁 =𝜋3𝐷3𝑛2µ 𝐿
ℎ+𝑄𝑤 𝛥𝑃𝑐𝑜𝑠2𝜑
+𝜋2𝐷2𝑛2µ 𝑧 𝑒 𝐿
𝛿 𝑡𝑔𝜑
Pierwszy wyraz proporcjonalny do n2 wyraża moc zużytą na przemieszczenie (wywołanie
przepływu) tworzywa w kanale. Drugi wyraz określa moc konieczną do wywołania wzrostu
ciśnienia w kanale ślimaka. Trzeci wyraz określa moc zużytą na ścinanie warstwy tworzywa
znajdującej się między ścianką cylindra a zewnętrzną powierzchnią zwojów ślimaka.
Wzór określający zapotrzebowanie na energię mechaniczną jest przybliżeniem i dotyczy tylko
części długości ślimaka, w której znajduje się uplastycznione tworzywo, a poza tym zakłada
charakter płynięcia tworzywa uplastycznionego, jak dla cieczy newtonowskiej.
Wzrost luzu między ślimakiem i cylindrem wpływa na zmniejszenie zapotrzebowania na moc
przez obracający się ślimak. Ze względu na wzrost temperatury w szczelinie wraz ze
zmniejszaniem się δ, nie można sto sować zbyt małych luzów aby nie doszło do przegrzania
tworzywa. δ nie może być również zbyt duże, ze względu na straty Qs i spadek wydajności
wytłaczarki. W praktyce stosuje się wartości δ, przy których Q s wynosi kilka procent
przepływu ciśnieniowego Qp.
Wytłaczanie wieloślimakowe
Działanie wytłaczarki wieloślimakowej polega na obracaniu się ślimaków o zwojach
zachodzących na siebie i wzajemnie przylegających tworzących powierzchni bocznych
ślimaków. Przepływ w kanale ślimaka nie jest ciągły i tworzywo nie może cofnąć się wzdłuż
kanału, ponieważ nie pozwala na to ścisłe przyleganie styczne drugiego ślimaka.
W ten sposób wydajność danej wytłaczarki wieloślimakowej zależy tylko od prędkości
obrotowej n i wielkości strat:
𝑄 = 𝑄′ + 𝑄𝑠, 𝑄′ = 𝑘 𝑛 𝑉
gdzie:
Q’- wydajność objętościowa
n - liczba obrotów
9
V - objętość pojedynczego segmentu
k - stała (w przypadku wytłaczarki dwuślimakowej jeden obrót ślimaków powoduje
przesunięcie do przodu dwóch segmentów tworzywa, zatem k = 2)
Objętość 𝑉 = 𝜋2
ℎ 𝑡 (𝐷 − ℎ)𝑞
gdzie:
q - współczynnik mniejszy od 1, uwzględniający zmniejszenie objętości segmentu
kanału na długości jednego skoku, w wyniku zachodzenia zwojów ślimaka.
Wydajność Q:
𝑄 = 2𝑛𝜋2
ℎ 𝑡 (𝐷 − ℎ)𝑞 − 𝑄𝑠 = 𝜋 𝑛 ℎ 𝑡 𝑞 (𝐷 − ℎ) − 𝑄𝑠
Straty Qs
𝑄𝑠 =𝑤 ℎ3
12µ 𝛥𝑃
𝑒 𝑐𝑜𝑠𝜑
gdzie:
w ≈ 2π D q,
h = δ,
e cosφ – szerokość zwoju
𝑄𝑠 =𝜋 𝛿3𝐷 𝑞
6µ 𝛥𝑃
𝑒 𝑐𝑜𝑠𝜑
Wydajność zatem można przedstawić równaniem:
𝑸 = 𝒏 𝝅 𝒉 𝒕 𝒒 (𝑫− 𝒉) −𝝅 𝜹𝟑𝑫 𝒒𝟔µ
𝜟𝑷
𝒆 𝒄𝒐𝒔𝝋
Przyrost ciśnienia w kanale może wystąpić jedynie na paru ostatnich zwojach przed głowicą,
ze względu na nieciągłość strumienia tworzywa w kanale.
Wydajność można określić ogólnie:
𝑸 = 𝑨 𝒏 −𝑩 𝜟𝑷
gdzie A i B to stałe, ΔP – ciśnienie na końcu ślimaka (przed głowicą).
10
Z równania wynika, że zależność między Q i ΔP jest liniowa. Charakterystykę pracy
wytłaczarki dwuślimakowej przedstawiono na Rysunku 7.
Rysunek 7. Graficzne przedstawienie Q = f(n, ΔP) – dla zespołu wytłaczającego i Q = f(k, ΔP) – dla ustnika
głowicy, dla wytłaczania dwuślimakowego.
Na wykresie widzimy, że wydajność nie zależy w sposób istotny od rodzaju
zastosowanego ustnika głowicy. Spadek wydajności wywołany wzrostem ciśnienia jest
stosunkowo mały i zależy od wielkości przecieku, czyli wartości δ. Ponieważ δ jest małe,
więc nachylenie charakterystyk określone wartością B jest również małe.
Metodą wytłaczania tworzyw sztucznych można otrzymać pręty, rury, płyty oraz folie.
Dwuślimakowa wytłaczarka laboratoryjna MiniLab II firmy Thermo Haake
W procesach technologicznych prowadzonych na skalę przemysłową stosowane są
wytłaczarki wielkogabarytowe, natomiast do celów laboratoryjnych wykorzystuje się
miniwytłaczarki. Jedną z nich jest dwuślimakowa wytłaczarka MiniLab II firmy Thermo
Haake, widoczna na obrazku (Rysunek 8).
11
Rysunek 9. Elementy budowy wytłaczarki.
Rysunek 8. Dwuślimakowa wytłaczarka laboratoryjna MiniLab II firmy Thermo Haake.
Ta miniwytłaczarka przystosowana jest do pracy w warunkach od 20 do 350 oC oraz
przy ciśnieniu do 200 bar. Maksymalna szybkość obrotowa ślimaków wynosi 360 min-1.
Objętość próbki podawanej do wytłoczenia wynosi zaledwie 7 cm3.
System oparty jest na stożkowym, dwuślimakowym mieszalniku z zintegrowanym
kanałem powrotnym. Ze względu na kanał i zawór przelewowy, czas przebywania tworzywa
w kanale jest ściśle określony. W kanale powrotnym wbudowane są dwa przetworniki
ciśnienia. Ślimaki mogą pracować współ- lub przeciwbieżnie. Ponadto wytłaczarka
wyposażona jest w system płukania gazem obojętnym.
Kanał zawracający
Kanał powrotny
Ślimaki
Przetwornik ciśnienia
12
Instrukcja wykonania ćwiczenia
Celem ćwiczenia będzie wyznaczenie wydajności procesu wytłaczania w funkcji temperatury
oraz szybkości obrotowej ślimaków dla określonej głowicy i rodzaju tworzywa. Ćwiczenie
wykonywane będzie przy użyciu miniwytłaczarki Thermo HAAKE MiniLab II.
Rysunek 10. Ekran główny – MENU.
Rysunek 11. Menu 2 - SET VALUES.
Rysunek 12. Kalibracja temperatury.
Przed przystąpieniem do wykonania
ćwiczenia należy upewnić się, czy kanał
wytłaczania jest opróżniony i czy w sprężarce
jest odpowiednie ciśnienie, a następnie
przykręcić odpowiednią dyszę głowicy
(średnica 0,5 - 2,0 mm). Po włączeniu
wytłaczarki na dołączonym panelu pojawi się
MENU (Rysunek 10).
Wybieramy na klawiaturze numer 2, czyli SET
VALUES (ustawienia parametrów)
(Rysunek 11). Poruszając się kursorem, jakim
jest strzałka widoczna na Rysunku 10
przechodzimy do kolejnych parametrów.
Ustawiamy, wpisując liczby za pomocą
klawiatury, temperaturę TS: 180 oC, szybkość
obrotów ślimaków n: 50 min-1 oraz czas
t: 60 min. Ustawiamy również parametry
graniczne, po przekroczeniu których praca
wytłaczarki zostanie zatrzymana (Alarm
Values): temperatura TM: 300 oC, moment
obrotowy M: 550 Ncm i ciśnienie
pM: 210 bar. Aby zatwierdzić wpisane
parametry naciskamy przycisk SET.
Kiedy temperatura w wytłaczarce
osiągnie zadaną wartość możemy
przeprowadzić kalibrację czujników ciśnienia
poprzez naciśnięcie przycisku CAL
znajdującego się w lewym dolnym rogu panelu,
a następnie potwierdzenie przyciskiem SET po
ukazaniu się informacji widocznej na Rysunku
12.
POKRĘTŁO
13
Rysunek 13. Kalibracja silnika.
Rysunek 14. Kalibracja silnika c.d.
Rysunek 15. Kalibracja silnika c.d.
Po wykonaniu kalibracji czujników
ciśnienia można przystąpić do kalibracji pracy
silnika w określonym zakresie szybkości
obrotów ślimaków. W tym celu należy nacisnąć
START MOTOR a następnie CAL. Ukaże się
informacja (Rysunek 13) o konieczności
sprawdzenia, czy w wytłaczarce nie znajduje się
tworzywo, oraz czy ramię dozownika jest
podniesione. Jeśli jest - na panelu będzie paliła
się zielona lampka przy FEEDING UP
(Rysunek 13).
Jeśli oba warunki są spełnione, można
potwierdzić przyciskiem SET. Pojawi się prośba
o podanie początkowej wartości zakresu
szybkości pracy ślimaków (Rysunek 14).
Wartość tę należy ustawić pokrętłem
znajdującym się w prawym dolnym rogu panelu
na wartość 50 min-1 i następnie potwierdzić
przyciskiem SET. Po potwierdzeniu, podobnie
jak poprzednio, ustawić pokrętłem wartość
górnej wartości zakresu na 200 min-1
i potwierdzić przyciskiem SET (Rysunek 15).
Pojawi się informacja z potwierdzeniem, iż
kalibracja przebiegła pomyślnie, którą
zatwierdzamy wciśnięciem przycisku SET.
Po przeprowadzonych kalibracjach można przystąpić do wytłaczania. W pierwszej
kolejności należy przesunąć automatyczny dozownik nad lej zasypowy i przykręcić go
(Rysunek 16). Następnie należy odważyć 7 g wybranego tworzywa (polipropylenu PP,
polistyrenu PS lub polilaktydu PLA). Przy wybranej opcji FEEDING UP poprzez lejek
dosypać niewielką porcję tworzywa do dozownika, wyjąć lejek i wcisnąć FEEDING DOWN.
Spowoduje to załadowanie tworzywa. Gdy przestanie migać (zacznie palić się ciągle)
czerwona lampka przy FEEDING DOWN, można wcisnąć przycisk FEEDING UP, włożyć
FEEDING MOTOR
14
lejek i dosypać kolejną niewielką porcję tworzywa. Tak powtarzać przez cały czas trwania
wytłaczania tworzywa.
Rysunek 16. Wytłaczarka laboratoryjna MiniLab II .
W tym czasie kolejna osoba będzie odbierać wytłaczane tworzywo. Dla każdej
ustalonej szybkości obrotów ślimaków (w zakresie 50 - 200 min-1) należy odebrać 3 porcje
wytłoczonego tworzywa zbierane przez taki sam, dokładnie określony czas (np. 60 sekund).
Następnie zebrane porcje zważyć, wyznaczyć średnią masę i odchylenie standardowe.
Po zakończeniu wytłaczania w danej temperaturze, należy dogrzać wytłaczarkę do
wyższej temperatury i przeprowadzić jeszcze raz kalibrację temperatury. Żeby jednak móc to
zrobić, musi być opróżniony kanał wytłaczania, gdzie znajdują się czujniki ciśnienia
i temperatury. W celu wyczyszczenia kanału z tworzywa należy przepuścić przez wytłaczarkę
substancję czyszczącą (PE + dodatki). Automatyczny dozownik należy zamienić na ręczny –
naciskamy przycisk FEEDING UP, a następnie odkręcamy automatyczny dozownik,
przykręcamy ręczny i odważoną ilość 5 g substancji czyszczącej dozujemy małymi porcjami
ubijając za każdym razie odpowiednim kluczem. Po zakończonym czyszczeniu naciskamy
MOTOR STOP (aby zatrzymać ślimaki), odkręcamy dyszę głowicy i dozownik, a następnie
odkręcamy pokrywę wytłaczarki. Ważne jest aby śruby odkręcać i wkręcać w odpowiedniej
Automatyczny dozownik
Lejek
Dysze
15
kolejności. Kanał wytłaczania oraz ślimaki oczyścić przy użyciu chloroformu i bibuły. NIE
WOLNO SZOROWAĆ WNĘTRZA WYTŁACZARKI ANI ŚLIMAKÓW. Po
wyczyszczeniu wytłaczarki, zamknąć klapę, wkręcić śruby w odpowiedniej kolejności,
przykręcić dyszę oraz dozownik automatyczny, a następnie przeprowadzić kalibrację przy
wyższej temperaturze. Powtórzyć wytłaczanie według powyższego opisu w zmienionej
temperaturze.
Po zakończonym wytłaczaniu, wytłaczarkę oraz ślimaki dokładnie wyczyścić.
Dla wszystkich pomiarów przy określonych parametrach proszę obliczyć wartości średnie i
odchylenia standardowe i na ich podstawie wykonać dwa wykresy:
• Wydajność wytłaczania w funkcji temperatury (stała szybkość obrotowa ślimaków)
• Wydajność wytłaczania w funkcji szybkości obrotów ślimaków (stała temperatura)
16
Sprawozdanie:
Przetwórstwo tworzyw sztucznych – wytłaczanie
Skład: Grupa: ……. Data: ……-……-20……
1. ….…………………………………… 5. ….……………………………………
2. ….…………………………………… 6. ….……………………………………
3. ….…………………………………… 7. ….……………………………………
4. ….…………………………………… 8. ….……………………………………
Przetwarzane tworzywo: ………………………………… Czas zbierania tworzywa: …… s.
Lp. Temperatura [oC]
Szybkość obrotowa ślimaków
[obroty/min]
średnica dyszy głowicy [mm]
Masa tworzywa
[g]
Wydajność wytłaczania
[kg/h]
1
2
3
Wartość średnia
Odchylenie standardowe
4
5
6
Wartość średnia
Odchylenie standardowe
7
8
9
Wartość średnia
Odchylenie standardowe
17
Lp. Temperatura [oC]
Szybkość obrotowa ślimaków
[obroty/min]
średnica dyszy głowicy [mm]
Masa tworzywa
[g]
Wydajność wytłaczania
[kg/h]
10
11
12
Wartość średnia
Odchylenie standardowe
13
14
15
Wartość średnia
Odchylenie standardowe
16
17
18
Wartość średnia
Odchylenie standardowe
19
20
21
Wartość średnia
Odchylenie standardowe
22
23
24
Wartość średnia
Odchylenie standardowe
25
26
27
Wartość średnia
Odchylenie standardowe