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