¿Cómo contribuye la geometría del cilindro del tornillo de extrusión de película soplada al control del espesor y las propiedades de la película?

La geometría del cilindro del tornillo de extrusión de película soplada juega un papel crucial en el control del espesor y las propiedades de la película a través de varios mecanismos:

Distribución de la velocidad de corte: la geometría del cilindro del tornillo, incluido el paso, la profundidad del vuelo y la configuración del canal, influye en el comportamiento del flujo del polímero fundido a medida que avanza en el proceso de extrusión. Las diferentes secciones del cilindro del tornillo aplican distintos niveles de cizallamiento a la masa fundida, lo que afecta su viscosidad y propiedades de flujo. Por ejemplo, la zona de alimentación normalmente presenta tramos más profundos para facilitar el transporte de los gránulos de polímero, mientras que las zonas de compresión y medición pueden tener tramos menos profundos para aumentar la presión y el cizallamiento.

Mezclado y homogeneización: la geometría del cilindro del tornillo afecta directamente el grado de mezclado y dispersión de aditivos, cargas y mezclas de polímeros dentro de la masa fundida. Varios elementos, como el perfil de la paleta, los elementos de mezcla y el paso del tornillo, influyen en la intensidad y eficiencia de la mezcla. Por ejemplo, los elementos de mezcla, como los mezcladores Maddock o los tornillos mezcladores distributivos, se colocan estratégicamente a lo largo del barril para mejorar la dispersión de los aditivos y garantizar una distribución uniforme dentro de la masa fundida. El diseño de los canales y tramos del tornillo puede promover la mezcla distributiva y dispersiva, lo que conduce a una mejor homogeneidad de la masa fundida y uniformidad de las propiedades de la película.

Distribución del tiempo de residencia: la relación longitud-diámetro, la profundidad del vuelo y el paso del tornillo determinan la distribución del tiempo de residencia del polímero fundido dentro de la extrusora. Las diferentes secciones del cilindro del tornillo proporcionan diferentes tiempos de residencia, lo que afecta la historia térmica y la estructura molecular del polímero. Un tiempo de residencia excesivo puede provocar degradación térmica, mientras que un tiempo de residencia insuficiente puede provocar una fusión o mezcla incompleta.

Control de temperatura: la geometría del cilindro del tornillo influye en las características de transferencia de calor y la distribución de temperatura a lo largo del proceso de extrusión. Factores como el diámetro del cilindro, el paso del tornillo y los mecanismos de enfriamiento/calentamiento determinan el perfil térmico que experimenta el polímero fundido. Las variaciones de temperatura pueden afectar significativamente la viscosidad, la cristalinidad y la orientación molecular del polímero, lo que afecta directamente las propiedades de la película, como la claridad, la resistencia mecánica y la estabilidad térmica. Mediante un control preciso de la geometría del cilindro del tornillo y los ajustes de temperatura, optimizamos la distribución de la temperatura, garantizando condiciones de procesamiento uniformes y propiedades de película consistentes.

Diseño del tornillo: las características de diseño específicas del cilindro del tornillo, incluido el perfil de hélice, la relación de compresión y los elementos de mezcla, se pueden adaptar para lograr objetivos de procesamiento específicos. Por ejemplo, los tornillos de barrera están diseñados para optimizar la eficiencia de la fusión y al mismo tiempo minimizar la degradación por cizallamiento, lo que los hace adecuados para procesar polímeros de alta viscosidad o materiales sensibles. Por otro lado, los tornillos mezcladores están equipados con elementos mezcladores especializados para mejorar la mezcla distributiva y dispersiva, lo que conduce a una mejor homogeneidad de la masa fundida y uniformidad de las propiedades de la película.

Control de presión y flujo del troquel: la geometría del cilindro del tornillo influye directamente en la presión y el perfil de flujo del polímero fundido cuando ingresa al troquel. Factores como el paso del tornillo, la profundidad del vuelo y la relación de compresión determinan la acumulación de presión y las características de flujo dentro de la extrusora. El control adecuado de la presión y el flujo es esencial para lograr una distribución uniforme del espesor en todo el ancho de la película. Al optimizar la geometría del cilindro del tornillo y ajustar los parámetros del proceso, se pueden minimizar las fluctuaciones de presión, se puede eliminar la inestabilidad del flujo y se puede garantizar un rendimiento de extrusión constante. Esto hace que el espesor de la película sea más uniforme y mejora la calidad del producto, cumpliendo con los estrictos requisitos de diversas aplicaciones.

Tornillo soplador de film extrusor 65MM