Fundamentos de los polímeros de extrusión de doble tornillo derretiendo dificultades comunes y cómo evitarlos (1)

La forma física del polímero tiene un impacto significativo en la ubicación de la zona de fusión en relación con el cañón de alimentación, así como la configuración del tornillo de la sección de transmisión. En general, el típico sedimento de 3.0 mm es fácil de alimentar y no causa problemas, pero a medida que las partículas de polímero se hacen más pequeñas, hay varios problemas que pueden desarrollarse. Primero, como ilustra la Figura 1, cuanto más fino sea el tamaño de partícula, más lejos debe moverse la sección de fusión hacia abajo para evitar el potencial de retroceder en la garganta del alimento. Lo que sucede es que el tamaño de partícula se reduce, se introduce un mayor porcentaje de aire con el polímero. Este aire se ve obligado hacia la garganta del alimento a medida que el polvo se comprime antes de ingresar a la sección de fusión. El flujo de aire contracorriente fluida el polvo en el canal del tornillo y reduce la eficiencia de transmisión de los elementos del tornillo extrusor. En el peor de los casos, causará una copia de seguridad en la garganta del alimento y, por lo tanto, una reducción en la tasa general. Como consecuencia, la velocidad por rpm disminuye, aumenta la energía mecánica específica y la temperatura de fusión, y por lo tanto aumenta el potencial de degradación del polímero o aditivos. Por lo tanto, especialmente para los alimentos para polvo, el diseñador debe prestar atención a la ubicación de la sección de fusión.

Una precaución adicional para trabajar con alimentos en polvo es el potencial para derretirse en los elementos de transmisión antes de la sección de fusión del bloque de amasado. Este fenómeno se ilustra en la Figura 2. El polvo se presiona contra la pared del barril extrusor y comienza a derretirse, pero debido a que todavía está en la sección de transmisión, la capa de polímero derretido se ve obligado a fluir alrededor del borde exterior del canal de tornillo y Encapsulan grandes agregados del polvo de polímero. Los agregados encapsulados se reducen en tamaño por los bloques de amasado de la sección de fusión, pero algunos agregados aún pueden seguir una ruta de corte bajo a través de los bloques de amasado y fluir aguas abajo. Este problema se observa típicamente si el elemento del tornillo antes del primer bloque de amasado es un paso demasiado pequeño, Figura 3 (lado izquierdo). Esto agrega compresión adicional del polvo contra la pared del cañón, lo que a su vez mejora la probabilidad de fusión prematura.