1.1.4 Зона дозирования (III)

Продвижение гетерогенного материала (расплав, частички твердого полимера) сопровождается выделением внутреннего тепла, которое является результатом интенсивных сдвиговых деформаций в полимере. Расплавленная масса продолжает гомогенизироваться, что проявляется в окончательном плавлении остатков твердого полимера, усреднении вязкости и температуры расплавленной части. В межвитковом пространстве расплав имеет ряд потоков, основными из которых являются продольный и циркуляционный. Величина продольного потока (вдоль оси шнека) определяет производительность экструдера Q, а циркуляционного -- качество гомогенизации полимера или смешения компонентов. В свою очередь, продольный поток складывается из трех потоков расплава: прямого, обратного (по шнеку) и потока утечек.

На рисунке 4 показаны эпюры распределения скоростей прямого (а), обратного (б) и результирующего (в) потоков расплава в межвитковом пространстве шнека. Если бы не было сопротивлений потока (например, при отсутствии сеток и головки), то распределение скоростей V результирующего потока изобразилось бы рисунке 4, а: у поверхности шнека V-- max, у неподвижной поверхности цилиндра V= 0.

Рисунок 4 - Эпюры скоростей расплава:

а -- прямой поток; б -- обратный поток; в -- результирующий поток;

h -- расстояние между движущейся (шнек) и неподвижной (цилиндр) поверхностями [3].

При наличии сеток, оснастки, трения о поверхность цилиндра и шнека создается обратный поток, или противоток (рис. 4, б). Результирующий поток, изображенный на рисунке 4, в, представляет собой сумму эпюр, приведенных на рисунке 4, а и б. При отсутствии сопротивления расплава (сняты головка, сетки) давление чуть больше атмосферного; при максимальном сопротивлении (заглушка вместо головки) давление максимально, а величины прямого и обратного потоков равны [3].

Рисунок 5 - Зависимость производительности Q от давления Р расплава на выходе из экструдера: 1,2 -- характеристики шнека; 3 -- характеристика головки;

а и б -- рабочие точки [3].