Badanie przepływu polimerowych kompozytów drzewnych w procesie wytłaczania jednoślimakowego z dozowanym zasilaniem

• Autorzy: Wilczyński K. J. , Buziak K.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2017.680

Warianty tytułu

EN

Study on the flow of wood plastic composites in the starve fed single screw extrusion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano badania doświadczalne przepływu polimerowych kompozytów drzewnych w procesie wytłaczania jednoślimakowego z dozowanym zasilaniem wytłaczarki. Prowadzono proces wytłaczania kompozytów polipropylenowych (PP) z różnym udziałem masowym mączki drzewnej, w różnych warunkach technologicznych przetwórstwa i na różnym poziomie dozowania tworzywa. Na podstawie „zimnego eksperymentu” wytłaczania z zastosowaniem techniki „wyciągania ślimaka” oceniano przebieg uplastyczniania i przepływu kompozytu. Stwierdzono, że przepływ (tj. transport tworzywa w stanie stałym, uplastycznianie oraz przepływ tworzywa w stanie uplastycznionym) ­polimerowych kompozytów drzewnych w procesie wytłaczania z dozowanym zasilaniem przebiega odmiennie niż przepływ w klasycznym procesie wytłaczania bez dozowania. Ponadto, różni się on od przepływu tworzyw termoplastycznych w procesie z dozowanym zasilaniem wytłaczarki. Mechanizm uplastyczniania w strefie niecałkowitego wypełnienia ślimaka jest podobny do mechanizmu uplastyczniania tworzyw termoplastycznych, polegającego na przewodzeniu. Natomiast uplastycznianie kompozytu w strefie całkowitego wypełnienia ślimaka jest zależne od zawartości mączki drzewnej w osnowie PP. W wypadku dużej zawartości mączki drzewnej nie obserwuje się znanego mechanizmu uplastyczniania Tadmora. Występuje wówczas mechanizm uplastyczniania jednokierunkowego. Mechanizm Tadmora uwidacznia się w wypadku mniejszej zawartości mączki drzewnej w kompozycie PP.

EN

Experimental studies have been performed on the flow of wood plastic composite in the starve fed single screw extrusion. The extrusion process of polypropylene (PP) composite with various wood flour content at different operating conditions and level of starvation has been investigated. Melting and flow of the material were evaluated using "Screw Pulling-out Technique”. It was stated that the flow of wood plastic composite (i.e., conveying of the solid plastic material, melting and melt flow) in the starve fed extrusion is different from the flow of wood plastic composite in the flood fed extrusion. Also, it differs from the flow of thermoplastics in the starve fed extrusion. Melting in the partialy filled region is similar to the melting of thermoplastics in this region, i.e., it consists mainly in the conduction, while melting in the fully filled region is dependent on the wood flour content. At high content of wood flour, melting does not proceed according to the well-known Tadmor model, and one-dimensional melting is observed. At low wood flour content, the applicability of Tadmor model is clearly seen.

Słowa kluczowe

PL

wytłaczanie jednoślimakowe z dozowaniem; polimerowe kompozyty drzewne; mechanizm uplastyczniania

EN

starve fed single screw extrusion; wood-plastic composites; melting

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 62, nr 9
• Strony: 680--685
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Wilczyński K. J.

• Politechnika Warszawska, Instytut Technik Wytwarzania, ul. Narbutta 85, 02-524 Warszawa

autor

Buziak K.

• Politechnika Warszawska, Instytut Technik Wytwarzania, ul. Narbutta 85, 02-524 Warszawa

Bibliografia

• [1] Bledzki A.K., Reihmane S., Gassan J.: Polymer-Plastics Technology and Engineering 1998, 37, 451. http://dx.doi.org/10.1080/03602559808001373
• [2] Klyosov A.A.: “Wood-Plastic Composites”, Interscience Publishers, John Wiley and Sons, Hoboken, New Jersey 2007.
• [3] Oksman Niska K., Sain M.: “Wood-Polymer Composites”, Woodhead Publishing Limited, Abington Hall, Cambridge 2008.
• [4] Zajchowski S., Ryszkowska J.: Polimery 2009, 54, 674.
• [5] Li T.Q., Wolcott M.P.: Polymer Engineering and Science 2005, 45, 549. http://dx.doi.org/10.1002/pen.20308
• [6] Li T.Q., Wolcott M.P.: Polymer Engineering and Science 2006, 46, 114. http://dx.doi.org/10.1002/pen.20432
• [7] Li T.Q., Wolcott M.P.: Polymer Engineering and Science 2006, 46, 464. http://dx.doi.org/10.1002/pen.20505
• [8] Xiao K., Tzoganakis C.: ANTEC 2002: Plastics-Annual Technical Conference, Conference Proceedings 2002, 38, 252.
• [9] Xiao K., Tzoganakis C.: ANTEC 2003: Plastics-Annual Technical Conference, Conference Proceedings 2003, 39, 197.
• [10] Xiao K., Tzoganakis C.: ANTEC 2003: Plastics-Annual Technical Conference, Conference Proceedings 2003, 39, 975.
• [11] Xiao K., Tzoganakis C.: ANTEC 2004: Plastics-Annual Technical Conference, Conference Proceedings 2004, 40, 448.
• [12] Hristov V., Takács E., Vlachopoulos J.: Polymer Engineering and Science 2006, 46, 1204. http://dx.doi.org/10.1002/pen.20592
• [13] Vlachopoulos J., Hristov V.: “Rheology of Wood-Polymer Composites”, Proceedings of the Regional PPS Meeting, B1, Pretoria, RPA 2006.
• [14] Santi R.C., Hage Jr. E., Vlachopoulos J., Correa C.A.: International Polymer Processing 2009, 24, 346. http://dx.doi.org/10.3139/217.2238
• [15] Zolfaghari A., Behravesh A.H., Shakouri E., Soury E.: Polymer Engineering and Science 2010, 50, 543. http://dx.doi.org/10.1002/pen.21567
• [16] Ariffin A., Ahmad M.S.B.: Polymer-Plastics Technology and Engineering 2011, 50, 395. http://dx.doi.org/10.1080/03602559.2010.543228
• [17] Wilczyński K., Nastaj A., Lewandowski A., Wilczyński K.J.: Polymer-Plastics Technology and Engineering 2012, 51, 626. http://dx.doi.org/10.1080/03602559.2012.659313
• [18] Wilczyński K., Nastaj A., Lewandowski A. i in.: International Polymer Processing 2015, 30, 113. http://dx.doi.org/10.3139/217.3007
• [19] Wilczyński K., Buziak K., Bartnik M.: Polimery 2016, 61, 195. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2016.195
• [20] Wilczyński K., Lewandowski A., Wilczyński K.J.: Polymer Engineering and Science 2012, 52, 1258. http://dx.doi.org/10.1002/pen.23076
• [21] Wilczyński K., Nastaj A., Wilczyński K.J.: International Polymer Processing 2013, 28, 34. http://dx.doi.org/10.3139/217.2640
• [22] Wilczyński K.J., Nastaj A., Lewandowski A., Wilczyński K.: Polymer Engineering and Science 2014, 54, 2362. http://dx.doi.org/10.1002/pen.23797
• [23] Wilczyński K.J., Lewandowski A., Nastaj A., Wilczyński K.: Advanced in Polymer Technology 2017, 36, 23. http://dx.doi.org/10.1002/adv.21570
• [24] Wilczyński K.J., Lewandowski A., Nastaj A., Wilczyński K.: International Polymer Processing 2016, 31, 82. http://dx.doi.org/10.3139/217.3154
• [25] Wilczyński K.J., Nastaj A.: Polimery 2015, 60, 199. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2015.199
• [26] Wilczyński K.J., Nastaj A.: Polimery 2016, 61, 279. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2016.279
• [27] Wilczyński K.J., Nastaj A.: Polimery 2016, 61, 357. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2016.357
• [28] Campbell G.: ANTEC 2011: Plastics-Annual Technical Conference, Conference Proceedings 2011, 47, 1367.