Wpływ konstrukcji dwuślimakowego układu uplastyczniającego na charakterystykę procesu wytłaczania.

• Autorzy: Stasiek J.

Warianty tytułu

EN

Influence of constructional features of the twin-screw plasticizing system on the characteristic of extrusion process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wpływ konstrukcji dwuślimakowego układu uplastyczniającego na charakterystykę procesu wytłaczania. Praca zmierza do konstrukcyjnego udoskonalenia współbieżnych dwuślimakowych układów uplastyczniających w wyniku zmian konfiguracji ślimaków. W tym celu określono wpływ cech konstrukcyjnych takich układów na wybrane parametry charakteryzujące proces wytłaczania polipropylenu (PP), zwłaszcza na zmianę struktury polimeru. Oceniono też zależność stopnia degradacji wytłaczanego PP [mierzonego zmianą wartości masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR)] od konfiguracji ślimaków. Zmiany struktury kompozycji PP zawierających środki pomocnicze (np. stabilizatory świetlne i cieplne) badano metodami DSC oraz FT-IR. Ustalono, że w procesie konstruowania omawianego układu współbieżnego należy uwzględnić konieczność uzyskania wymaganej temperatury tworzywa przetłaczanego do strefy uplastyczniania dzięki wydłużeniu strefy zasilania. Drugie istotne wymaganie to zmniejszenie rozproszenia energii napędu w strefie uplastyczniania, m.in. w wyniku zastosowania wspomagających transport segmentów ugniatających oraz minimalizacji redukcji objętości kanałów. Przedstawiono także ocenę przebiegu procesu bezpośredniego wytłaczania rur z PP zawierającego kredę jako napełniacz w zależności od różnych konfiguracji ślimaków oraz miejsca wprowadzania i zawartości kredy. Oprócz właściwości mechanicznych rur, zbadano też stopień zdyspergowania napełniacza w polimerze.

EN

The research is focused on the constructional improving of twin-screw co-rotating plasticizing systems by changing the screws' configurations. So the effects of constructional features of such systems on the selected parameters characterizing the process of polypropylene (PP) extrusion, especially on a change of a polymer structure, have been determined. The dependence of extruded PP degradation degree [measured as a change of melt flow rate (MFR) value, Table 4] on the configurations of the screws (Table 2, Fig. 4) has also been evaluated. The changes of the structures of PP compositions containing the additives (e.g. light and thermal stabilizers) have been investigated using DSC (Table 3) and FT- IR (Figs. 5 and 6) methods. It has been found that in the process of discussed co-rotating construction system, the necessity of reaching the required temperature of a polymer during its redrawing to the plasticizing zone, as a result of feeding zone elongation, should be taken into account. Next significant requirement concerns the decrease of drive energy scattering in the plasticizing zone by using of kneading segments supporting the transport and minimization of the channels volume reduction. The assessment (evaluation) of the course of the process of a direct extrusion of PP containing chalk as a filler, dependently on various screws configurations and place of feeding a chalk and chalk amounts, has also been presented. Mechanical properties of the pipes obtained (Table 5, Fig. 8) as well as dispersion degree of the filler in a polymer (Fig. 7) were investigated.

Słowa kluczowe

PL

współbieżny dwuślimakowy układ uplastyczniający; wytłaczanie polipropylenu; konfiguracja ślimaka; degradacja polimeru; napełniacz mineralny; właściwości rur

EN

twin-screw co-rotating plasticizing system; polypropylene extrusion; screw configuration; polymer degradation; mineral filler; direct extrusion of pipes; pipes properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 48, nr 6
• Strony: 443--454
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz.

Twórcy

autor

Stasiek J.

• Instytut Prztwórstwa Tworzyw Sztucznych Metalchem Toruń, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń, Poland,

Bibliografia

• 1. Stasiek J.: Polimery 2002, 47, 441.
• 2. Sikora R.: „Leksykon Naukowo-Techniczny", Vadim Piast Sp.J., Warszawa 2002.
• 3. Potente H., Bastian M., Flcckc J.: Adv. Polym. Techno!. 1999,18, 147.
• 4. White J. L., Bawiskar S., Kim E. K., Kim B. J.: KU Kunststoffe 1999, 89, nr 8, 76.
• 5. Avalosse T, Rubin Y.: Int. Polym. Process. 2000, 15, 117.
• 6. Sikora R.: Folia Societatis Scientiarum Lublinensis 1994, 3, tech, nr 1,19.
• 7. Gołębiewski J., Stasiek J.: Przem. Chem. (w druku).
• 8. Schuler W.: Kunststoffe 1997, 87, 1520.
• 9. Ernst D.: Kunststoffberater 1995, 4, 38.
• 10. Berghaus U., Muller H.: Kunststoffe 1995, 85, 1294.
• 11. Kiihlborn D.: Piast. Spec. 1999, nr. 9, 21.
• 12. Kapfer K.: Plastverarbeiter 2000, 51, nr 9, 64.
• 13. Stasiek J.: Konferencja „Advances in Plastics Technology — APT' 01", Katowice, 18—20 września 2001 r., Materiały, referat nr 17.
• 14. Stasiek J.: Polimery 1997, 42,14.
• 15. Szulik-Kojcmska Z., Batorska S.: Przem. Chem. 2002, 81, 624.
• 16. Potente H., Flcckc J., Blach M., Vorbcrg F: Kunststoffe 1998, 88,494.
• 17. Valsamis L. N.: Mod. Piast Int. 1996, nr 10, 115.
• 18. Pat europejski 0 624 124, BI (1993).
• 19. Europejskie zgłosz. pat. 0 522 390 Al (1992).
• 20. Pat. polski 177 289 (1995).
• 21. Publikacja WO 98/15400 (1997).
• 22. Pongratz S., Durian-Montagne F.: Kunststoffe 2000, 90, 52.
• 23. Sikora R.: „Tworzywa wielkocząsteczkowe, rodzaje, właściwości i struktura", Wydawnictwo Uczelniane, Lublin 1991, str. 367—369.
• 24. Kriigcr P., Zobel M.: „Optimierung des Compoundicrprozesses durch Rezeptur — und Verfahrensverstandnis", VDI Verlag GmbH, Dusseldorf 1997, Materiały, str. 5—37.
• 25. Hcnscn F., Knappe W., Potente H.: „Handbuch der Kunststoff-Extrusionstechnik, I Grundlagen, Extrusionsanlagen", Carl Hanser Verlag, Monachium— Wiedeń 1989, str. 8—12 i 289—349.
• 26. White J. L.: „Twin Screw Extrusion", Carl Hanser Verlag, Monachium—Wiedeń—Nowy Jork 1990, str. 195—270.
• 27. Praca zbiorowa: „Mixing in polymer processing" (red. Rauwendal J. C., Marcel Dekker Inc. 1991, str. 241—323.
• 28. „Der Doppclschncckenextruder im Extrusionsprozcs",VDI Verlag GmbH, Dusseldorf 1991, str. 9—71.
• 29. Jurkowski В., Jurkowska В.: „Sporządzanie kompozycji polimerowych", WNT, Warszawa 1995.
• 30. Przygoda M., Pawlak A., Galęski A.: Polimery, 1995, 40, 289.
• 31. Liebhold J.: Plastverarbeiter 1996, 47, nr 7, 26.
• 32. Koszkul J.: „Polipropylen i jego kompozyty" , Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1997.
• 33. Polskie zghsz. pat. 340 796 (1999).
• 34. Wild. W., Schónfeld S.: Piast. Spec. 2000, nr 6,54.
• 35. Materiały informacyjne firm Leistritz (Nurnberg-Nicmcy) i Berstorff (Hannover, Niemcy).
• 36. Stasick J.: 4th International Wood and Natural Fibre Composites Symposium, Kasscl/Niemcy 2002, Materiały, str. od 30-1 do 30-8.
• 37. Polskie zgłosz. pat. 345 869 (2001).
• 38. Sikora R.: „Podstawy przetwórstwa tworzyw wielkocząsteczkowych", Wydawnictwo Uczelniane, Lublin 1992, str. 366—368.
• 39. Todd D. B.: Int. Polym. Process. 1993, 8,113.
• 40. Mece R.: „Infrared Spectra of Selected Chemical Compounds", Londyn 1965.
• 41. Morawiec J.: „Badanie rur z PP napełnionego kredą". Sprawozdanie z prac Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN, Lodź 2001 (praca niepublikowana).