Structure de base:
Co-rotation à engrenage (90 % de part de marché) : Les vis entièrement symétriques créent des « chambres en C » fermées pour la décomposition des particules à fort cisaillement (par exemple, ATH aggloméré)
Contre-rotation: Utilisé pour le PVC sensible à la chaleur avec un cisaillement plus faible mais une dispersion plus faible
Étapes de dispersion:
Zone de transport (L/D=1-5) : Mélange initial des retardateurs solides (par exemple, DBDPE) avec des polymères (PP/PA)
Zone de fusion (L/D=6-15) : La température s'élève à 180-240 °C, les blocs de malaxage génèrent un taux de cisaillement de 10⁴ s⁻¹ pour briser les agrégats
Zone d'homogénéisation (L/D=16-40) : L'évent à vide élimine les sous-produits de dégradation (par exemple, la vapeur de Sb₂O₃ provenant du trioxyde d'antimoine)
Paramètre | Plage optimale | Mécanisme | Étude de cas |
---|---|---|---|
Rapport L/D | 40:1~60:1 | Temps de séjour plus long | Coperion ZSK Mc18 : 60:1 |
Vitesse de la vis | 300-800 tr/min | Vitesse plus élevée = cisaillement plus élevé | PA6 renforcé GF : > 500 tr/min |
Énergie spécifique (SME) | 0,2-0,4 kWh/kg | L'apport d'énergie régit la dispersion | Inférieur à 0,15 kWh/kg : perte d'efficacité de 30 % |
Zones de température | Multi-zone ±1 °C | Empêche la dégradation thermique | Phosphore rouge : <160 °C |
Optimisation des blocs de malaxage:
Décalé à 30° : Mélange doux (pour l'APP intumescent)
Angle droit à 90° : Rupture à fort cisaillement (pour les agglomérats de nano-Mg(OH)₂)
Éléments inversés:
Crée des zones d'étanchéité de fusion pour prolonger le temps de séjour des systèmes chargés (par exemple, 70 % d'ATH)
Dispersion assistée par ultrasons (KraussMaffei) :
Les ultrasons à 40 kHz au niveau de la zone de la chemise 7 réduisent la taille des particules de nano-retardateur (par exemple, MOF) en dessous de 100 nm
Configuration de vis basée sur l'IA (Siemens PAAT) :
Génère automatiquement des profils de vis en fonction du type de retardateur (halogène/phosphore/inorganique), changement plus rapide de 90 %
Données de l'industrie: Les extrudeuses à vis jumelées optimisées permettent :
15 % de chargement de retardateur en moins (à UL94 V-0)
50 % de densité de fumée en moins (ASTM E662)
La perte de propriétés mécaniques est passée de 30 % à <8 %
Structure de base:
Co-rotation à engrenage (90 % de part de marché) : Les vis entièrement symétriques créent des « chambres en C » fermées pour la décomposition des particules à fort cisaillement (par exemple, ATH aggloméré)
Contre-rotation: Utilisé pour le PVC sensible à la chaleur avec un cisaillement plus faible mais une dispersion plus faible
Étapes de dispersion:
Zone de transport (L/D=1-5) : Mélange initial des retardateurs solides (par exemple, DBDPE) avec des polymères (PP/PA)
Zone de fusion (L/D=6-15) : La température s'élève à 180-240 °C, les blocs de malaxage génèrent un taux de cisaillement de 10⁴ s⁻¹ pour briser les agrégats
Zone d'homogénéisation (L/D=16-40) : L'évent à vide élimine les sous-produits de dégradation (par exemple, la vapeur de Sb₂O₃ provenant du trioxyde d'antimoine)
Paramètre | Plage optimale | Mécanisme | Étude de cas |
---|---|---|---|
Rapport L/D | 40:1~60:1 | Temps de séjour plus long | Coperion ZSK Mc18 : 60:1 |
Vitesse de la vis | 300-800 tr/min | Vitesse plus élevée = cisaillement plus élevé | PA6 renforcé GF : > 500 tr/min |
Énergie spécifique (SME) | 0,2-0,4 kWh/kg | L'apport d'énergie régit la dispersion | Inférieur à 0,15 kWh/kg : perte d'efficacité de 30 % |
Zones de température | Multi-zone ±1 °C | Empêche la dégradation thermique | Phosphore rouge : <160 °C |
Optimisation des blocs de malaxage:
Décalé à 30° : Mélange doux (pour l'APP intumescent)
Angle droit à 90° : Rupture à fort cisaillement (pour les agglomérats de nano-Mg(OH)₂)
Éléments inversés:
Crée des zones d'étanchéité de fusion pour prolonger le temps de séjour des systèmes chargés (par exemple, 70 % d'ATH)
Dispersion assistée par ultrasons (KraussMaffei) :
Les ultrasons à 40 kHz au niveau de la zone de la chemise 7 réduisent la taille des particules de nano-retardateur (par exemple, MOF) en dessous de 100 nm
Configuration de vis basée sur l'IA (Siemens PAAT) :
Génère automatiquement des profils de vis en fonction du type de retardateur (halogène/phosphore/inorganique), changement plus rapide de 90 %
Données de l'industrie: Les extrudeuses à vis jumelées optimisées permettent :
15 % de chargement de retardateur en moins (à UL94 V-0)
50 % de densité de fumée en moins (ASTM E662)
La perte de propriétés mécaniques est passée de 30 % à <8 %