Badania procesu wytłaczania polipropylenu modyfikowanego talkiem
Przedstawiono wyniki badań procesu wytłaczania
dwuślimakowego współbieżnego.
Tworzywem wykorzystywanym w próbach doświadczalnych
był polipropylen modyfikowany
talkiem. Jako zmienne niezależne przyjęto kąt
wzajemnego ustawienia tarcz ugniatających,
odległości pomiędzy tarczami ugniatającymi,
szybkość obrotową ślimaków, wydajność
procesu wytłaczania oraz stopień napełnienia
kompozytu talkiem, a jako zmienne zależne
moment obrotowy układu napędowego ślimaków
oraz temperaturę i ciśnienie stopionego
tworzywa mierzone w głowicy wytłaczarskiej
oraz jednostkowe zużycie energii doprowadzonej
do układu napędu ślimaków. Wartości
zmiennych niezależnych zmieniano wg planu
doświadczalnego wieloczynnikowego dwuwartościowego
ułamkowego 2V
5-1. Na podstawie
uzyskanych pomiarów wyznaczono równania
regresji opisujące badany proces.
Talcum-filled polypropylene was extruded by using a corotating
twin-screw extruder under changing staggering
angle between discs, distance between kneading discs,
screw rotating speed, process output, and PP/talc filling
ratio to det. their effect on screw torque, pressure and
temp. of molten polymer in the extruder die head and the
sp. energy consumption. The 2V
5-1 exp. design was used
in the study. The process was described by polynomial
equations.
Kompozyty na osnowie polimerowej otrzymuje się poprzez dodanie
do polimeru odpowiedniego rodzaju napełniacza. Celem tych działań
aInstytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń; bPolitechnika Lubelska
Andrzej Stasieka, *, Dariusz Łubkowskia, Marcin Boguckib
Badania procesu wytłaczania
polipropylenu modyfikowanego talkiem
Study on extrusion of talc-filled polypropylene
Mgr inż. Dariusz ŁUBKOWSKI w roku 1997
ukończył studia inżynierskie, a w roku 1999
studia magisterskie na Wydziale Mechanicznym
Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy.
Jest starszym specjalistą badawczo-technicznym
w Instytucie Inżynierii Materiałów
Polimerowych i Barwników[...]
Wytwarzanie polietylenowych pianek chemicznie sieciowanych DOI:10.15199/62.2017.9.20
Proces porowania tworzyw sztucznych przeprowadza się w celu
uzyskania pożądanych właściwości fizycznych, przetwórczych i technologicznych,
a w szczególności zmniejszenia masy produktu, obniżenia
kosztów wytwarzania, zmniejszenia zużycia materiałów, poprawy
właściwości tłumiących hałas i ciepło, a także otrzymania produktów
o nowych walorach użytkowych.
Polietylenowe pianki chemicznie sieciowane wytwarzane są w procesie
czteroetapowym. Pierwszy etap obejmuje uzyskanie mieszaniny
(w postaci granulatu) polimeru, środka sieciującego, chemicznego
środka porującego, a także innych składników poprawiających strukturę
pianki oraz dodatków, takich jak m.in. nukleanty, środki wspomagające
proces sieciowania i środki ograniczające palność. Etap ten przeprowadza
się w wytłaczarkach lub mieszalnikach, w odpowiednich
warunkach przetwórstwa (powyżej temperatury topnienia polimeru,
ale poniżej temperatury rozkładu środka porującego). W drugim etapie
z otrzymanego granulatu wytwarza się produkt pośredni, np. folię.
Otrzymany w ten sposób wytwór sieciuje się chemicznie lub fizycznie.
Następnie usieciowane tworzywo poruje się powyżej temperatury rozkładu środka porującego w procesie ciśnieniowym, bezciśnieniowym
lub próżniowo1-6).
Problem technologiczny sprowadzał się do ustalenia udziału
masowego składników mieszaniny, tak by powstały w wyniku
procesu porowania produkt charakteryzował się zakładanymi
właściwościami mechanicznymi oraz fizycznymi. Aby rozwiązać
problem doboru składu mieszaniny, niezbędne jest przybliżenie
zależności przyczynowo-skutkowej występującej między wybranymi
właściwościami produktu, tzn. kryteriami oceny właściwości
mieszaniny a udziałami masowymi jej składników, przy założeniu,
że taka zależność faktycznie istnieje. Efektywnym sposobem
rozwiązania przedstawionego problemu są techniki doświadczalne
reprezentowane pod wspólną nazwą: metody powierzchni odpowiedzi
RSM (response surface methodology)7-9). Celem badań
było us[...]
Wytłaczarki dwuślimakowe współbieżne do kompozytów polimerowych. Metoda doświadczalnego badania procesu wytłaczania
Opisano stan rozwoju wytłaczarek współbieżnych
do wytłaczania kompozytów polimerowych,
wskazano kryteria doboru i projektowania
układów uplastyczniających oraz dobór
warunków wytłaczania. Przedstawiono także
opis badań procesu wytłaczania dwuślimakowego
za pomocą metod statystycznych.
Status of in development of co-rotation twin-screw extruders
for the extrusion of polymer composites was presented.
Criteria for selecting and engineering design of the
systems and selection of the plasticizing extrusion conditions
were identified. The procedure for studying the twinscrew
extrusion by statistical methods was described.
Wytłaczanie ślimakowe (jednoślimakowe i dwuślimakowe) należy
do grupy najszybciej
rozwijających się metod przetwórstwa tworzyw
polimerowych1-8, 24, 25). Pozostaje to w pewnej dysproporcji do stanu
nauki o wytłaczaniu. W praktyce przeważa działanie empiryczne,
zwłaszcza w zakresie projektowania układów uplastyczniających
wytłaczarek,
wspomagane wybranymi obliczeniami teoretycznymi.
Głównym warunkiem wykorzystania istniejących już podstaw teoretycznych
w projektowaniu układów uplastyczniających
jest dysponowanie
możliwie pełną charakterystyką dotyczącą właściwości
aInstytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń, bPolitechnika Lubelska
Joachim Stasieka,*, Krzysztof Bajera, Andrzej Stasieka, Marcin Boguckib
Wytłaczarki dwuślimakowe
współbieżne do kompozytów polimerowych.
Metoda doświadczalnego badania
procesu wytłaczania
Co-rotation twin-screw extruders for polymer materials.
A method for experimental studying the extrusion process
Dr inż. Krzysztof BAJER w roku 2000 ukończył
studia na Wydziale Technologii i Inżynierii
Chemicznej obecnego Uniwersytetu Techniczno-
Przyrodniczego w Bydgoszczy. W 2007 r. obronił
swą rozprawę doktorską na Wydziale Chemii
Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Od
2006 r. jest zatrudniony w Instytucie Inżynierii
Materiałów Polimerowych i Barwników w Toruniu.
Sp[...]
Characteristics of continuous thermomechanical devulcanization of waste rubber with experimental design. Charakterystyka procesu ciągłej dewulkanizacji termomechanicznej odpadów gumowych z zastosowaniem metod doświadczalnych
Ground tire rubber was devulcanizated at 180-280°C and
200-600 rpm in co-rotating twin extruder with a special
configuration of the plasticizing unit, enabling generation
of considerable shear forces. The devulcanizates were then
vulcanizated with S at 150°C and studied for mech. properties.
Response surface method was used in the study. Math.
model was detd. as a function of devulcanization conditions
(barrel temp., screw rotational speed, feed rate).
Badano proces termomechanicznej dewulkanizacji
rozdrobnionych odpadów gumowych
prowadzony przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej
współbieżnej o specjalnej konfiguracji
układu uplastyczniającego, umożliwiającego
wywieranie znacznych sił ścinających na
miał gumowy. W badaniach doświadczalnych
zastosowano metodę powierzchni odpowiedzi
RSM (response surface methodology). Wyznaczono
modele matematyczne wyrażające
zmienność właściwości mechanicznych wtórnie sieciowanych dewulkanizatów w funkcji
czynników opisujących warunki prowadzenia
procesu dewulkanizacji, a mianowicie temperatury
cylindra wytłaczarki, prędkości obrotowej
ślimaków oraz wydajności wytłaczania.
Dewulkanizacja ciągła przy użyciu wytłaczarek dwuślimakowych
stanowi stosunkowo nową formę recyklingu materiałowego odpadów
gumowych. Pierwsze wzmianki na jej temat pojawiły się pod koniec
lat 90. XX w., w pracach zespołu badawczego firmy Toyota1).
Fukumori i Matsushita2) zaproponowali model selektywnego rozpadu
siarczkowych wiązań sieciujących pod wpływem działania
sił ścinających. Założenia modelu opierają się na wyraźnej różnicy
energii wiązań oraz stałych sprężystości między wiązaniem C-C
a wiązaniem S-S. Według autorów teorii selektywne rozrywanie
siarczkowych wiązań sieciujących, jest możliwe dzięki rozłożeniu
sił ścinających przy odpowiednio dobranej konfiguracji układu
uplastyczniającego wytłaczarki.
Sutanto i współpr.3) zwracają uwagę, że selektywny rozpad wiązań
siarczkowych wg podanej teorii jest możliwy jedyni[...]