ツインスクリューバレル結合の原理

開口機バレル部

一部のバレル設計は、二軸押出機の独自の構成を提供します。各バレルを適切なスクリュー構成と組み合わせると、押出機のその部分に特有のユニット操作について、これらのバレルの種類ごとに一般的かつより詳細な研究が行われます。

各バレルセクションには、スクリューシャフトが通過する8の字型の溝があります。オープンバレルには、揮発性物質の供給または排出を可能にする外部チャネルがあります。これらのオープンバレル設計は供給と排気に使用でき、バレルの組み合わせ全体のどこにでも配置できます。

餌

当然のことながら、混合を開始するには材料を押出機に供給する必要があります。供給バレルは、バレルの上部に材料が供給される開口部を持つように設計されたオープンバレルです。フィードドラムの最も一般的な位置は位置 1 で、これはプロセスセクションの最初のバレルです。粒状材料と自由に流動する粒子はフィーダーを使用して計量され、フィードバレルを通って押出機に直接落下し、スクリューに到達します。

積み重ね密度が低い粉末は、空気が落下する粉末を運ぶことが多いため、問題が発生することがよくあります。これらの逃げる空気は軽い粉体の流れを妨げ、必要な速度で粉体を供給する能力を低下させます。

粉末を供給するための 1 つのオプションは、押出機の最初の 2 つのバレルに 2 つのオープン バレルを設定することです。この設定では、粉末がバレル 2 に供給され、同伴された空気がバレル 1 から排出されます。この構成は後方排気装置と呼ばれます。後部ベントは、フィードシュートを妨げることなく、押出機から空気が排出されるチャネルを提供します。空気を除去することで、より効率的に粉体を供給することができます。

ポリマーと添加剤が押出機に供給されると、これらの固体は溶融ゾーンに輸送され、そこでポリマーが溶融され、添加剤と混合されます。サイドフィーダーを使用して、添加剤を溶融ゾーンの下流に供給することもできます。

排気

オープンチューブセクションは排気にも使用できます。混合プロセス中に発生する揮発性蒸気は、ポリマーがダイを通過する前に排出する必要があります。

真空ポートの最も明白な位置は、押出機の端の方です。この排気ポートは通常、真空ポンプに接続されており、ポリマー溶融物に含まれるすべての揮発性物質が金型ヘッドを通過する前に確実に除去されます。溶融物中の残留蒸気またはガスは、発泡や充填密度の低下など、粒子の品質の低下を引き起こす可能性があり、粒子の充填効果に影響を与える可能性があります。

クローズドバレルセクション

バレルの最も一般的な断面デザインは、もちろんクローズドバレルです。バレル部分は押出機の四方すべてでポリマーメルトを完全に包み込み、スクリューの中心が通過できる8の字型の開口部が1つだけあります。

ポリマーとその他の添加剤が押出機に完全に供給されると、材料は搬送セクションを通過し、ポリマーが溶融し、すべての添加剤とポリマーが混合されます。密閉バレルでは押出機の全側面の温度制御が可能ですが、開放バレルではヒーターと冷却チャネルが少なくなります。

エクストルーダーバレルの組み立て

通常、押出機は、必要なプロセス構成に一致するバレル レイアウトを使用してメーカーによって組み立てられます。ほとんどの混合システムでは、押出機の供給バレル 1 に開いた供給バレルがあります。この供給セクションの後には、固体の輸送、ポリマーの溶融、溶融ポリマーと添加剤の混合に使用されるいくつかの密閉バレルがあります。

組み合わせシリンダーをシリンダー 4 または 5 に配置すると、添加剤を横から供給でき、その後、いくつかの密閉シリンダーで混合を続けることができます。真空排気ポートは押出機の端近くにあり、その後にダイヘッドの前の最後の密閉バレルが続きます。バレルの組み立て例を図 3 に示します。

押出機の長さは通常、長さとスクリュー径の比（L/D）で表されます。これにより、L/D比40：1の小型押出機を大径、L/D長40：1の押出機に大型化することが可能となり、プロセス部の大型化が容易になります。