პოლიმერული ერთხრახნიანი ექსტრუდერის საერთო ფუნქციები

მხოლოდ ამ თავში წარმოდგენილი ფიზიკური აღწერილობების გაგება შეიძლება საკმარისად სასარგებლო აღმოჩნდეს მრავალი მკითხველისთვის და დაეხმაროს მათ გააუმჯობესონ თავიანთი პროცესები და პროდუქტები.პოლიმერული ექსტრუდერი გამოიყენება მყარი პოლიმერის დნობისთვის და მდნარი პოლიმერის მიწოდებისთვის სხვადასხვა ფორმირების ან ფორმირების პროცესებისთვის.ხრახნი ექსტრუდერის ერთადერთი სამუშაო კომპონენტია.ყველა სხვა კომპონენტი (ძრავა, გადაცემათა კოლოფი, ბუნკერი, ლულა და საყრდენი და ა.შ.) უბრალოდ უზრუნველყოფს ხრახნის გამართულ მუშაობას აუცილებელ საყრდენს.ექსტრუდერის საერთო ფუნქციები ნაჩვენებია ქვემოთ.

საკვების პოლიმერის ბუნკერიდან ხრახნიან არხში გადატანის კვების ფუნქცია ხდება ხრახნის გარეთ და ის არსებითად არ არის დამოკიდებული ხრახნის დიზაინზე.ხრახნი ასრულებს სამ ძირითად ფუნქციას: (1) მყარი გადაცემის ფუნქცია, (2) დნობის ფუნქცია და (3) აღრიცხვის ფუნქცია ან სატუმბი ფუნქცია.სამი ხრახნიანი ფუნქცია ერთდროულად ხდება ხრახნის სიგრძის უმეტეს ნაწილზე და ისინი ძლიერ ურთიერთდამოკიდებულნი არიან.ხრახნიანი განყოფილების გეომეტრიული სახელწოდება, როგორიცაა კვების განყოფილება, ნაჩვენებია თავში 1;ნახ. 1.3, სულაც არ მიუთითებს ხრახნიანი განყოფილების ერთადერთ ფუნქციაზე.მაგალითად, კვების განყოფილება ასრულებს არა მხოლოდ მყარი გადაცემის ფუნქციას, არამედ დნობისა და აღრიცხვის ფუნქციებს.ხრახნი ასევე ასრულებს სხვა მეორად ფუნქციებს, როგორიცაა დისტრიბუციული შერევა, დისპერსიული შერევა და ათვლის დახვეწა ან ჰომოგენიზაცია.დისტრიბუციული შერევა გულისხმობს სხვადასხვა კომპონენტის სივრცის გადანაწილებას, ხოლო დისპერსიული შერევა გულისხმობს კომპონენტების ზომის შემცირებას, როგორც აღწერილია მე-2 თავში;ნაწილი 2.6.4.ათვლის დახვეწა გულისხმობს პოლიმერული მოლეკულების ჰომოგენიზაციას ათვლის გზით.ერთხრახნიანი ექსტრუდერი არის უწყვეტი მოცულობითი ტუმბო უკანა შერევის შესაძლებლობისა და დადებითი გადაცემის შესაძლებლობის გარეშე.ის, რაც პირველი შედის ხრახნიდან, პირველი გამოდის ხრახნიდან.პოლიმერი, როგორც მყარი ან დნობის სახით, მოძრაობს ხრახნიანი არხით პოლიმერზე მბრუნავი ხრახნისა და სტაციონარული ლულის მიერ მოქმედი ძალებით.არ არსებობს მექანიზმი პოლიმერის პოზიტიურად გადასატანად ხრახნიანი არხის გასწვრივ საყრდენისკენ.მბრუნავი ხრახნი იჭერს პოლიმერს და ცდილობს მასთან ერთად პოლიმერის როტაციას.დავუშვათ, რომ ლულა ამოღებულია ექსტრუდერიდან, ან სრულყოფილად არის შეზეთილი, ისე, რომ არ იძლევა წინააღმდეგობას პოლიმერის მოძრაობაზე.შემდეგ პოლიმერი უბრალოდ ბრუნავს ხრახნით იმავე სიჩქარით და არაფერი გამოდის ხრახნიდან.სტაციონარული ლულა მბრუნავ პოლიმერს არღვევს ძალას და აიძულებს პოლიმერს ოდნავ სრიალდეს ხრახნიან ზედაპირზე.პოლიმერი კვლავ ბრუნავს ლულის ზედაპირზე ხრახნიანი ტრიალებით, მაგრამ ხრახნიანზე ოდნავ დაბალი სიჩქარით, სრიალის გამო.პოლიმერის სრიალი ხრახნიანი ზედაპირზე ხრახნიანი არხის გასწვრივ იწვევს გამომავალი სიჩქარეს.საპოხი ხრახნიანი ზედაპირი ზრდის გამომუშავების სიჩქარეს, მაგრამ შეზეთილი ლულის ზედაპირი საზიანო ამცირებს გამომავალ სიჩქარეს.აშკარად გასაგებია, რატომ არის კომერციული ხრახნები ძალიან გაპრიალებული და რატომ არის სასურველი კვების განყოფილებაში ღარებიანი ლულები.მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი კომერციული პრაქტიკა განვითარდა ემპირიულად და არა თეორიულ ანალიზზე დაფუძნებული, ისინი, რა თქმა უნდა, ეთანხმებიან ფუძემდებლურ თეორიულ კონცეფციებს.მექანიზმები ერთხრახნიანი ექსტრუდერის შიგნით შესწავლილია პოლიმერული კვეთების შესწავლით ხრახნიანი არხის გასწვრივ, აღებული "ხრახნიანი გაყინვის ექსპერიმენტებიდან".ხრახნიანი გაყინვის ექსპერიმენტში, რომელიც ჩატარდა მედოკის მიერ [1] პიონერად, ხრახნი მუშაობს სტაბილური მდგომარეობის მუშაობის მისაღწევად.შემდეგ, ხრახნი ჩერდება და წყლის გაგრილება გამოიყენება ლულაზე (და ასევე ხრახნიზე, თუ ეს შესაძლებელია), რათა გაიყინოს პოლიმერი ხრახნიანი არხის შიგნით.ლულა ხელახლა თბება პოლიმერის დასადნებლად და ხრახნი გამოდის ლულის გარეთ, რადგან პოლიმერი იწყებს დნობას ლულის ზედაპირზე.შემდეგ, გამაგრებული პოლიმერული ზოლი ამოღებულია ხრახნიანი არხიდან და იჭრება მრავალ ადგილას, რათა გამოიკვლიოს ხრახნიანი არხის გასწვრივ კვეთები.ზოგიერთი ფერადი გრანულები შერეულია საკვებში დნობის მექანიზმისა და დინების ნიმუშის ვიზუალიზაციისთვის.ფერადი მარცვლები ინარჩუნებენ ფორმას, თუ ისინი მყარად დარჩებიან მყარ საწოლში, სანამ ხრახნი გაჩერდება, მაგრამ ისინი იჭრებიან და იქცევიან ზოლებად დნობის აუზის შიგნით, თუ ისინი დნება ხრახნის გაჩერებამდე.