Badanie procesu pulweryzacji metodą ścinania w stanie stałym w wytłaczarce jednoślimakowej na przykładzie PE-LD

• Autorzy: Rusiecki T. , Steller R.

Warianty tytułu

EN

Study on the solid-state shear pulverization process in single screw extruder illustrated by polyethylene as an example

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania prowadzono w konwencjonalnej wytłaczarce jednoślimakowcj zaopatrzonej w dwuczęściowy, zmodyfikowany układ grzewczy cylindra, którego pierwsza strefa była ogrzewana, a druga chłodzona. Przedmiotem badań były 4 polimery termoplastyczne: PE-HD, PE-LD, PS i PP; spośród nich jedynie PE-LD ulegał skutecznej pulweryzacji we wspomnianej wytłaczarce. Określono wpływ szybkości obrotów ślimaka oraz temperatury ogrzewania strefy przemiany cylindra na stopień rozdrobnienia pulweryzowanego PE-LD. Ustalono, że drobny proszek PE-LD powstaje w szerokim przedziale tych parametrów, przy czym zapotrzebowanie na energię jest stosunkowo niewielkie. Druga strefa (strefa dozowania) cylindra powinna być intensywnie chłodzona, ponieważ tylko w takim przypadku otrzymywany proszek polimerowy byl najdrobniejszy. Użycie specjalnej końcówki ślimaka umożliwiło jego szybkie wyjęcie z cylindra natychmiast po zatrzymaniu procesu i w konsekwencji scharakteryzowanie złoża stałego. Pulweryzacja PE-LD następuje gwałtownie, w wąskim przedziale temperatury poniżej temperatury topnienia polimeru.

EN

Investigations were carried out in a conventional single-screw extruder equipped with modified heating system of a cylinder, which of the first zone was heated and the other one cooled. Four thermoplastic polymers were the subjects of investigations: PE-HD, PE-LD, PS and PP. From among them only PE-LD undergoes the effective pulverization in the extruder used. The effects of speed of screw rotation as well as temperature of heating of a cylinder conversion zone on size reduction degree of PE-LD pulverized (Fig. 2, Table 1) were determined. It has been stated the fine PE-LD powder formed in the wide ranges of these parameters and energy demand appeared to be relatively small. Second zone of a cylinder (feeding zone) should be intensively cooled because only in such case the polymeric powder was most fine. The use of a special screw tip (Fig. 4) let take it off quickly from the cylinder immediately after the process interruption and, as a consequence, let characterize the solid bed. PE-LD pulverization goes rapidly at narrow temperature range below the temperature of polymer melting.

Słowa kluczowe

PL

pulweryzacja; wytłaczanie ścinające w stanie stałym; wytłaczarka jednoślimakowa; polietylen małej gęstości; temperatura cylindra; stopień rozdrobnienia

EN

pulverization; solid state shear extrusion; single-screw extruder; low-density polyethylene; temperature of a cylinder; size reduction degree

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 3
• Strony: 202--207
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Rusiecki T.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny, Instytut Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Steller R.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Chemiczny, Instytut Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• 1 Khait K., Carr S. H.: „Solid-State Shear Pulverization: A New Polymer Processing and Powder Technology", Tech nomie Publishing Company, Inc., Lancaster, Pennsylwania2001
• 2. Rusiecki T., Steller R.: Polimery 2002, 47,175.
• 3. Volfson S., Khail K.. Diensl M.: Mod. Piast. 1994, 71, nr 2, 63.
• 4. Bridgman P. W.: Physical Rev. 1935,48, 825¬
• 5. Enikolopyan N. 5.: Pure Appl. Chan. 1985, 57, 1707.
• 6. Enikolopyan N. 5.: Macromol. Chem. 1984, Suppl. nr 8,109.
• 7. Enikolopyan N. S,: International Recycling Congress, Genewa, Szwajcaria, styczeń 1993.
• 8. Enikolopyan N. $., Fridman M. L.: J. Phys. Chem. (Russ) 1986, 60, 379.
• 9. Enikolopyan N. S., Akopyan E. L., Nikolskii V. G.: Macro- mol. Chan. 1984, Suppl. nr b, 316.
• 10. Schocke D., Arastoopour H., Bernstein B.: Powder Techno!. 1999, 102, 207.
• 11. Volfson S. A., Nikolskii V. C.: Polym. Sci USSR — Series 0 1994 (wersja ang.), 36,861.
• 12. Volfson S. A., Nikolskii V. G.: Polym. Eng. Sri. 1997, 37, 1294.
• 13. Shutov F., Ivanov O. K., Volfson S. AIChE Annual Meeting 1992. T-56 (187E).
• 14. Shutov F., Ivanov O. K., Arastoopour H., Volfson S.: Am. Chem. S(tc. Prep. Polym. Mater. Sci. Eng. 1992,67, 112.
• 15. Arastoopour H., Ivanov O. K., Shutov F.: 2nd International Conference on Cellular Polymers, RAPRA, Edynburg, Paper 18(1993).
• 16. Rinhi A., Ivanov G. K., Shutov F.: AIChE Annual Meeting 1994,199g.
• 17. Venkatasanthanam S. Ivanov O. K., Shutov F.: AIChE Annual Meeting 1994, 209b.
• 18. Riahi A., Arastoopour H., Ivanov O. K„ Shutov F: AIChE- -First Int. Particle Technology Forum 1994, Cz. II, 172.
• 19. Enikolopyan N. S., Fridman M. L., Karmilov A.: „Elasto- Deformational Crinding of Mixtures of Thermoplastic Polymers", Plenum Publishing Corp., Londyn 1988, 834—837.
• 20. Enikolopyan N. S., Fridman M. L.: „Mechanism of Elasto- Deformational Grinding of Polymeric Materials", Plenum Publishing Corp., Londyn 1987, 817—820.
• 21. Enikolopyan N. S., Akopyan Ye. L., Kechekyan A. S., Nikolskii V. G.: Polym. Sci USSR 1984 (wersja ang.), 26, 2640.
• 22. Khait K.,Torkelson J. M.: Int. Polym. Proc. 2000, XV, 15,343.
• 23. Furgiuele N., Lebovitz A. H., Khait K., Torkelson J. M.: Polym. Ena. Sci. 2000. 40, 1447.
• 24. Lebovitz A. H., Khait K., Torkelson J. M.: Polymer 2003,44, 199.
• 25. Ahn D., Khait K., Petrich M. A.: J. Appl. Polym. Sci 1995,55, 1431.
• 26. Nesarikar A. R., Carr S. H., Khait K., Mirabella F. M.: J. Appl. Polym. Sci. 1997, 63,1179.
• 27. Furgiuele N., Lebovitz A. IL, Khait K., Torkelson J. M.: Macromolecules 2000,33,2Z5.
• 28. Ganglani M„ Torkelson J. M., Carr S. H., Khait K.: J. Appl. Polym. Sci. 2001,80,671.
• 29. Lebovitz A. H., Khait K., Torkelson J. M.: Macromolecules 2002, 35, 8672.
• 30. Sikora R.: „Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych", Wydawnictwo Edukacyjne Zofii Dobkowskiej, Warszawa 1993.
• 31. Bilgili E., Arastoopour H., Bernstein B.: Powder Technol. 2001,115, 265.
• 32. Bilgili E., Arastoopour H., Bernstein B.: Powder Technol. 2001,115,277.