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Twin Shaft Hochleistungs-Lebensmittelverarbeitungs-Doppelschneckenextruder

Mit einer homogenen trockenen Rohstoffmischung kann der Extrusionsprozess beginnen. Der Extrusionsschritt kann als \"Lackherstellungsprozess\" beschrieben werden. Hier wird die Pulverbeschichtungsformel gemischt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Formel fixiert und kann nach diesem Vorgang nur sehr wenig geändert werden (mit Ausnahme der Partikelgrößenreduzierung).

Bei erfolgreicher Extrusion werden zwei Arten des Mischens erreicht. Die Harze, Additive und Pigmente sind eng verteilt, um eine gleichmäßige Mischung zu erzeugen. Diese Gleichmäßigkeit des Mischens bietet ein gleichmäßiges Aussehen und eine gleichmäßige Leistung der fertigen Beschichtung. Inkonsistentes Mischen führt typischerweise zu variablem Glanz, Glätte und möglicherweise Filmleistung.
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Extrusionsprozess von Pulverlack:

Mit einer homogenen trockenen Rohstoffmischung kann der Extrusionsprozess beginnen. Der Extrusionsschritt kann als \"Lackherstellungsprozess\" beschrieben werden. Hier wird die Pulverbeschichtungsformel gemischt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Formel fixiert und kann nach diesem Vorgang nur sehr wenig geändert werden (mit Ausnahme der Partikelgrößenreduzierung).


Bei erfolgreicher Extrusion werden zwei Arten des Mischens erreicht. Die Harze, Additive und Pigmente sind eng verteilt, um eine gleichmäßige Mischung zu erzeugen. Diese Gleichmäßigkeit des Mischens bietet ein gleichmäßiges Aussehen und eine gleichmäßige Leistung der fertigen Beschichtung. Inkonsistentes Mischen führt typischerweise zu variablem Glanz, Glätte und möglicherweise Filmleistung.



Pulverbeschichtungsrohstoffe können in weniger als 5 Minuten in einem Hochintensitätsmischer mit fester Schüssel gemischt werden.


Die Verteilungsfacette des Extrusionsprozesses beinhaltet das Schmelzen der Harzkomponenten und das Mischen der nicht schmelzenden Bestandteile in der gesamten geschmolzenen Masse. Dies wird erreicht, indem die homogenisierten trockenen Bestandteile in einen Extruder eingeführt werden. Das Ziel ist es, die Mischung gegen eine harte Oberfläche zu scheren, bis sie schmilzt. In die Mischung wird mechanische Kraft eingebracht. Diese Arbeit erhöht die Umgebungstemperatur des Gemisches und des Extrudermechanismus (d. H. Zylinder und Schrauben). Die erhöhte Temperatur in Kombination mit der von den Extruderschnecken ausgeübten Scherung schmilzt die Harzkomponenten, verteilt die nicht schmelzenden Bestandteile und entagglomeriert Pigmente. Dies alles wird erreicht, wenn sich das Material schnell durch den Extruder bewegt.


Das Compoundieren von Pulverlacken erfordert das Dispergieren von Pigmentagglomeraten. Die meisten Pigmente werden in ihrer natürlichen agglomerierten Form geliefert. Das Pulverbeschichtungsextrusionsverfahren versucht, diese Agglomerate zu dispergieren. Durch Dispergieren der Pigmentagglomerate wird eine gleichmäßigere und intensivere Farbe entwickelt. Eine unvollständige Pigmentdispersion führt zu einer unkontrollierten Farbkonsistenz.


Der Extrusionsprozess besteht im Wesentlichen aus einem Zuführmechanismus, einem Compoundierabschnitt und einer Kühlung. Das Material wird in einen Drehmechanismus eingespeist, üblicherweise eine Schraubvorrichtung, die von einem Zylinder umgeben ist. Die Schnecke ist mit Flügen oder Knoten konfiguriert, die beim Durchgang durch den Extruder Arbeit auf die geschmolzene Masse ausüben.


Extruder, die zur Herstellung von Pulverbeschichtungen entwickelt wurden, verwenden einen Einzelschrauben- oder Doppelschneckenmechanismus. Einzelne Schraubentypen haben Flüge entlang des Umfangs der Schraube. Diese Flüge befördern die Mischung in Stifte, die vom Inneren des Zylinders ausstrahlen. Dies führt zu einer Scherung des Materials, die wiederum die Masse schmilzt und die Verteilung und Dispersion der Komponenten beeinflusst. Die geschmolzene Masse verlässt das Fass und wird dann abgekühlt und in Flocken zerbrochen.


Doppelschneckenextruder arbeiten nach einem sehr ähnlichen Prinzip. Sie nutzen jedoch die Scherwirkung von zwei gleichzeitig rotierenden, ineinandergreifenden Schrauben, die in einem glatten Zylinder eingeschlossen sind. Durch die Knetblöcke an den Schrauben wird Arbeit in die Mischung ausgeübt. Die koordinierte Drehung der Schrauben drückt das Material von Schraube zu Schraube, während es sich über die Länge des Zylinders bewegt. Die dabei entstehende Wärme lässt die Harzkomponenten schmelzen. Die Scherwirkung beim Schmelzen vermischt Rohstoffe und dispergiert die Pigmente.


Extruder sind temperaturgesteuert. Dies wird normalerweise entweder durch elektrische Widerstandsheizungen oder Heiz- / Kühleinheiten erreicht, die flüssige Medien durch Hohlräume im Extruderzylinder und in der (den) Schnecke (n) zirkulieren lassen. Das Medium kann Öl oder ein Glykol / Wasser-Gemisch sein. Widerstandsbeheizte Einheiten werden in Verbindung mit Medienumlaufkühlern verwendet. Die anfänglichen Temperatureinstellungen eines Extruders sollten mit dem Schmelzpunkt der Hauptharzkomponenten übereinstimmen. Die Temperatur wird typischerweise leicht über dem Schmelzpunkt des Harzes (der Harze) eingestellt. Bei Einleitung des Extrusionsprozesses wird die Mischung schnell geschmolzen und die darin eingesetzte Arbeit stellt eine ziemlich konstante Temperatur her. Die Rolle der Heizung / Kühlvorrichtung wird an dieser Stelle eher zu einem Kühlprozess.


Eine optimale Extrusion wird durch die Verarbeitung einer relativ viskosen Materialmasse erreicht. Eine niedrige Viskosität führt zu einer unvollständigen Füllung des freien Volumens zwischen den Schrauben und dem Zylinder, was zu einer schlechten Compoundierung führt. Es ist daher wichtig zu vermeiden, dass die Temperatur zu hoch eingestellt wird. Darüber hinaus kann übermäßige Hitze manchmal eine Vorgelierung einer duroplastischen Mischung verursachen. Dies kann zur Erzeugung von \"Samen\" oder hochmolekularen Körnern aus chemisch umgesetztem Material führen. Diese Samen verursachen ausnahmslos Filmdefekte in der fertigen Beschichtung.


Die Geschwindigkeit der Extruderschnecke kann eingestellt werden. Die meisten Pulverhersteller lassen ihre Extruder mit voller Geschwindigkeit laufen, um die höchstmögliche Leistung zu erzielen. Dies ist in fast allen Fällen sinnvoll. Manchmal kann eine Formel schwer zu dispergierende Komponenten wie Rußpigment enthalten. In diesen Fällen kann eine langsamere Schneckendrehzahl erforderlich sein, um eine angemessene Dispersion zu erreichen.


Extruder können effizient gereinigt werden, indem ein geeignetes thermoplastisches Harz nach dem Compoundieren der Charge zugeführt wird. Zum Spülen und Reinigen eines Extruders können starre Polyvinylchlorid- und Polypropylenqualitäten verwendet werden. Das thermoplastische Harz wird dem Extruder zugeführt und kann in geschmolzenem Zustand wieder eingeführt werden. Diese Aktion scheuert das Innere des Laufs und die Knetblöcke oder Schraubenflüge. Die Austrittsdüse des Extruders sollte nach dem Spülvorgang entfernt und gereinigt werden, da das Material in den mit der Düse verbundenen Toträumen hängen bleiben kann. Für die Reinigung von Extrudern wurden spezielle Materialien entwickelt. Diese Produkte enthalten proprietäre Mischungen aus thermoplastischen Harzen, Füllstoffen und Netzmitteln und sollen effizienter sein als handelsübliche PVC- oder Polypropylenqualitäten.


Nach der Extrusion kann die Formel nicht leicht geändert werden. Die Modifikation kann durch erneutes Extrudieren von Material mit Rohkomponenten erreicht werden. Dieser Prozess ist jedoch kostspielig und sollte vermieden werden.


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