Screw extrusion technology — past, present and future

• Autorzy: Sakai T.

Warianty tytułu

PL

Technologia wytłaczania ślimakowego — przeszłość, teraźniejszość i przyszłość

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Extrusion using a screw extruder has been playing very important roles in polymers processing as one of the basic processing technologies for producing compounds and various products such as pipes, car parts, films, etc. In this paper the history and recent technology progress in screw extrusion are reviewed, mainly focused on Japan. Screw extrusion has a long history starting from food processing to rubber and plastics, and is now applied to various fields, such as compounding, fiber spinning, film making, blow molding and injection molding. Recent progress in extrusion technology allows for precise selection of conditions, providing for production of polymers and nanocomposites with required properties, e.g. morphology/structure, as well as significant improvement in production efficiency and energy consumption. Today extrusion technology has been divided into two major streams. The first stream goes towards higher efficiency using larger scale processing lines, and the other towards the production of functional products with special properties, such as nanocomposites and/or polymer blends with specified nanoscale morphology. Starting from the wide range of extrusion technologies against the historical background, this review will cover new advancing extrusion technologies in processing of sustainable/eco- -friendly biopolymers such as PLA or nanocomposites.

PL

Wytłaczanie odgrywa bardzo ważną rolę w przetwarzaniu polimerów, jako jedna z podstawowych technologii otrzymywania produktów, takich jak: rury, części samochodowe, folie, itp. W tej pracy przedstawiono historię i najnowsze osiągnięcia technologii wytłaczania, koncentrując się głównie na tematyce dotyczącej Japonii. Wytłaczarki ślimakowe były stosowane od dawna, począwszy od przetwórstwa spożywczego do przetwórstwa gumy i tworzyw sztucznych, a obecnie znajdują również zastosowanie w procesach, takich jak mieszanie składników, przędzenie włókien, wytwarzanie cienkich błon, formowanie z rozdmuchiwaniem i formowanie wtryskowe. Najnowsze technologie wytłaczania pozwalają na precyzyjny dobór warunków umożliwiających otrzymywanie polimerów i nanokompozytów o wymaganych właściwościach, np. morfologii/strukturze, jak również uzyskanie znacznej poprawy wydajności produkcji i oszczędności energii. Obecnie technologie wytłaczania rozwijają się w dwu kierunkach. Jeden kierunek prowadzi do uzyskiwania coraz większych wydajności na coraz większych liniach technologicznych. Drugi natomiast ma na celu wytwarzanie produktów funkcjonalnych o specjalnych właściwościach, takich jak nanokompozyty czy mieszaniny polimerowe charakteryzujące się określoną morfologią w nanoskali. Przegląd ten obejmuje także najnowsze postępy w technologiach wytłaczania zgodnych z zasadami zrównoważonego rozwoju i służących przetwarzaniu przyjaznych dla środowiska biopolimerów, takich jak np. poli(kwas mlekowy) (PLA).

Słowa kluczowe

EN

screw extrusion; fibre reinforcement; nanocomposites; polymer blends; reactive processing; film extrusion

PL

wytłaczanie ślimakowe; włókno wzmacniające; nanokompozyty; mieszaniny polimerowe; reaktywne przetwarzanie; wytłaczanie folii

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 58, nr 11-12
• Strony: 847--857
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Sakai T.

• Shizuoka University (visiting Professor) Campus Innovation Center, 3-3-6 Shibaura, Minato, Tokyo 108-0023 Japan

Bibliografia

• 1. Sakai T.: Int. Polym. Proc. 2001, 16, 3.
• 2. Caley J. F., Strub R. A., Mallouk R. S., Mcklvey J. M.: Ind. Eng. Chem. 1953, 45, 970.
• 3. Tadmor Z.: Polym. Eng. Sci. 1966, 6, No. 3, 1.
• 4. Sakai T.: Seikei-Kakou 2005, 17, 216.
• 5. Sakai T.: JSW Technical Report 1998, 54, No. 8, 20.
• 6. Sakai T.: JSW Technical Report 2006, 57, No. 10, 1.
• 7. Takase H., Furukawa M., Kishi H., Murakami A.: Seikei-Kakou 2005, 17, 50.
• 8. Marsh G.: Materials Today April 2003, 36.
• 9. Nogi M., Yano H.: Adv. Mater. 2008, 20, 1849.
• 10. US Pat. 4 739 007 (1988).
• 11. Hasegawa N., Okamoto H., Kato M., Usuki A., Sato N.: Polymer 2003, 44, 2933.
• 12. Takase H., Misago H., Mitaka Y., Kishi H., Murakami A.: Seikei-Kakou 2004, 16, 610.
• 13. Sinha R. S., Yamada K., Ogami A.: Macromolecule Rapid Communication 2002, 23, 943.
• 14. Sakai T.: Adv. Polymer Techn. 1995, 14, 277.
• 15. Sakai T.: Plastics Age 1995, 41, 143.
• 16. Ratnagiri R., Scott C. E.: Polym. Eng. Sci. 2001, 41, No. 8, 1310.
• 17. Radusch J.-H.: Plastics Age 2011, 57, 78.
• 18. Nakase M.: Japan Society Polym. Proc. No. 20 Annual Meeting, Tokyo 2009.
• 19. Atami T., Nishimura S., Inoue T.: J. Polym. Sci. Tech. 2011, 68, 616.
• 20. Sakai T.: Adv. Polym. Techn. 1992, 11, 99.
• 21. Sakai T., Hashimoto N., Kataoka K.: Int. Polym. Proc. 1993, 8, 218.
• 22. Fukushima T., Hashimoto N., Sumihiro Y., Sakai T., Kimura Y.: Int. Polym. Proc. 2000, 15, 380.
• 23. Fukumori K., Matsushita K.: Toyota R&D report 2003, 38(1), 39.
• 24. US Pat. 3 959 357 (1976).
• 25. Tsukegi T., Yasuda N., Yanagida H., Hashimoto N., Shirai Y., Nishida H.: Seikei-Kakou 2010, 22, 638.
• 26. Shen L., Haufe J., Patel M. K.: PRO-BIP 2009, Utrecht University, 2009.
• 27. Kanai T., Campbell G. A.: Film Processing, Hanser Publishing, 2011.
• 28. Arakawa K., Yamasaki M., Kawada K., Miyasita K., Asada T.: Seikei-Kako 2009, 21, 40.
• 29. Uotsu Y.: J. Adhesion Soc. Japan 2010, 46, 173.
• 30. Ito H., Sato I., Saito T., Yakemoto K.: Int. Polym. Proc. 2007, 22, 155.
• 31. Ito H., Sato I., Saito T., Yakemoto K.: Seikei-Kakou 2009, 21, 38.