Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of Twin Screw Extrusion for Continuous Processing of Energetic Materials

Dombe G., Mehilal D., Bhongale C., Singh P. P., Bhattacharya B.

Central European Journal of Energetic Materials

|

2015

|

Vol. 12, no. 3

507--522

EN

Continuous processing of energetic materials using a twin screw extruder is gaining importance as it is a safe and cost-effective alternative to conventional batch processing. The continuous process based on a twin screw extruder combines the capabilities of intensive mixing and high pressure extrusion. It is used for processing a variety of energetic materials, such as gun and rocket propellants, plastic bonded explosives, pyrotechnics, thermo-baric explosives, etc. The twin screw extruder process demands various safety features for the processing of energetic materials. Therefore, exhaustive characterisation of the energetic materials in terms of safety and rheology, coupled with characterisation of the mechanical components of the extruder, are essential for designing a safe continuous process. In this article, a technological overview of continuous processing for energetic materials is presented, along with its various features, process design methodology and safety issues.

2

The influence of screw configuration and screw speed of co-rotating twin screw extruder on the properties of products obtained by thermomechanical reclaiming of ground tire rubber

Formela K., Cysewska M, Haponiuk J.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 2

170--177

EN

The results of our investigations on the process of continuous thermomechanical reclaiming of ground tire rubber (GTR) carried out using a twin screw extruder are presented. We used a co-rotating twin screw extruder with a special configuration of plasticizing unit, enabling generation of considerable shear forces. The influence of screw configuration and screw speed on breaking of chemical crosslink bonds contained in ground tire rubber are characterized by extrusion parameters, the acetone extract content, the content of the soluble fraction, the degree of reclaiming and the crosslink density of the obtained products. The effect of a secondary curing on the mechanical properties (tensile strength, elongation at break, hardness, resilience and abrasion resistance) of the obtained materials was also determined. It has been established that the thermomechanical reclaiming process depends on shear forces acting on the rubber particles, while the degree of reclaiming increase with the increasing screw speed. A change in screw configuration significantly affects the processing of ground tire rubber during reclaiming process. For example, preliminary pulverization of the fine rubber particles in the first zone of barrel facilitates further processing in the twin screw extruder, which is beneficial in order to decrease the screw torque and the energy consumption in the production of reclaimed rubber. Thermogravimetry analysis (TG/DTG) showed that thermal stability of obtained reclaimed GTR depends strongly on the screw configuration.

PL

Zbadano proces termomechanicznej regeneracji ciągłej rozdrobnionych odpadów gumowych, prowadzony przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej o specjalnej konstrukcji układu uplastyczniającego generującego bardzo duże siły ścinające miał gumowy. Scharakteryzowano wpływ konfiguracji ślimaków (przesunięcia segmentu rozcierającego) oraz prędkości obrotowej ślimaków na przebieg procesu regeneracji, zawartość ekstraktu acetonowego i frakcji rozpuszczalnej, stopień regeneracji oraz wyniki analizy termograwimetrycznej otrzymanych produktów. Określono wpływ wtórnej wulkanizacji uzyskanych regeneratów gumowych na właściwości mechaniczne wytworzonych materiałów.

3

Efficiency of thermomechanical reclaiming of ground tire rubber conducted in counter-rotating and co-rotating twin screw extruder

Formela K., Cysewska M

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 3

231--238

EN

In this article the results of research on a continuous thermomechanical reclaiming process of ground tire rubber (GTR) conducted in a twin screw extruder are presented. The effects of the rotation direction (co-rotating/counter-rotating), design of co-rotating plasticizing units and the rotational speed of the screws on the extruder working parameters, sol fraction and the degree of reclaiming in the obtained products were described. The influence of secondary vulcanization on cure characteristics as well as mechanical properties of revulcanizates, and blends of reclaimed rubber and styrene-butadiene rubber (SBR) were determined. Based on the obtained results, it was concluded that the application of counter-rotating plasticizing system (i.e. screw profile A), consisting mainly of transport elements with different pitch, increases the time during which ground tire rubber is exposed to the barrel temperature. The use of co-rotating plasticizing system, equipped with kneading elements and characterized by constant pitch, causes that the retention time of ground tire rubber in the extruder barrel is much shorter. In the case of co-rotating plasticizing system, it is also higher shear forces (then in counter-rotating screw configuration), besides temperature, acts on ground tire rubber, and converts mechanical energy into heat. Testing of styrene-butadiene rubber-ground tire rubber/reclaimed ground tire rubber (SBR-GTR/dGTR) compounds confirmed that the reclaiming process has positive influence on properties of obtained products.

PL

Badano proces termomechanicznej regeneracji ciągłej miału gumowego, prowadzony przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej. Scharakteryzowano wpływ kierunku obrotów ślimaków (przeciwbieżny/współbieżny), konstrukcji współbieżnego układu uplastyczniającego oraz prędkości obrotowej ślimaków na przebieg procesu regeneracji, zawartość frakcji zolowej, stopień regeneracji uzyskanych produktów. Określono wpływ wtórnej wulkanizacji otrzymanych regeneratów na przebieg krzywych wulkametrycznych oraz właściwości mechaniczne rewulkanizatów oraz mieszanin otrzymanego regeneratu gumowego z kauczukiem butadienowo-styrenowym. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że zastosowanie przeciwbieżnego układu uplastyczniającego (ślimak A), zawierającego głównie elementy transportowe o różnym skoku, wydłuża czas oddziaływania temperatury cylindra na miał gumowy. Wykorzystanie do regeneracji termomechanicznej współbieżnego układu uplastyczniającego, zawierającego elementy rozcierające oraz elementy transportowe o stałym skoku, znacznie skraca czas przebywania miału gumowego w cylindrze wytłaczarki. W przypadku współbieżnego układu uplastyczniającego na miał gumowy, oprócz temperatury cylindra, oddziaływają również siły ścinające, w wyniku których energia mechaniczna jest zamieniana w energię cieplną. Badania mieszanin kauczuku butadienowo-styrenowego z miałem gumowym oraz regeneratem gumowym (SBR-GTR/dGTR) potwierdziły korzystny wpływ procesu regeneracji na właściwości otrzymanych produktów.

4

The influence of feed rate and shear forces on the devulcanization process of ground tire rubber (GTR) conducted in a co-rotating twin screw extruder

Formela K., Cysewska M, Haponiuk J., Stasiek A.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 11-12

906--912

EN

The search for new ways to recycling of rubber waste has been the aim of many studies conducted by research centers and companies worldwide. The results of our investigations on the process of continuous thermomechanical devulcanization of ground tire rubber using a twin screw extruder are presented. We used a co-rotating twin screw extruder with a special configuration of plasticizing unit, enabling generation of considerable shear forces. Various properties were characterized, such as the influence of the ground tire rubber feed rate and screw speed (shear forces) on the screw torque, acetone extract, sol fraction, and the degree of devulcanization in the resulting products. The effect of a secondary vulcanization on the vulcametric curves was determined, and the mechanical properties (tensile strength, elongation at break, hardness, resilience and abrasion resistance) of the revulcanized material were studied. It has been determined that the devulcanization process depends on the values of shear force and residence time acting on ground tire rubber. The devulcanization degree increases with increasing screw speed and feed rate. The results of repeatability of continuous devulcanization process of ground tire rubber were also determined. Obtained products possess the quality comparable to that of reclaim rubber available on the market.

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu termomechanicznej dewulkanizacji ciągłej rozdrobnionych odpadów gumowych, prowadzonej przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Zastosowano układ uplastyczniający umożliwiający generowanie znacznych sił ścinających. Scharakteryzowano wpływ szybkości dozowania miału gumowego oraz prędkości obrotowej ślimaków (sił ścinających) na moment obrotowy ślimaków, zawartość ekstraktu acetonowego, zawartość frakcji zolu oraz stopień dewulkanizacji otrzymanych produktów. Określono wpływ wtórnej wulkanizacji na krzywe wulkametryczne oraz właściwości mechaniczne otrzymanych rewulkanizatów. Zaprezentowano również wyniki badań powtarzalności procesu ciągłej dewulkanizacji miału gumowego. Otrzymane produkty charakteryzowały się jakością zbliżoną do jakości regeneratów gumowych dostępnych na rynku.

5

Dewulkanizacja ciągła rozdrobnionych odpadów gumowych

Formela K., Haponiuk J., Stankiewicz P., Stasiek A.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 12

2175-2178

6

Effect of extruder parameters on mechanical properties of revulcanized ground rubber tire powder

Maridass B., Gupta B. R.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 6

456-460

EN

Response Surface Methodology (RSM) was used to study the effects of processing parameters viz. barrel temperature and screw speed on the mechanical properties of revulcanized waste ground rubber tire powder from a counter rotating twin screw extruder. Central composite rotatable design (CCRD) for two variables at five levels was chosen as the experimental design. The following parameters were analyzed: rheometric maximum torque, tensile strength, elongation at break, stress at 100% elongation, hardness and tear strength. The results obtained after measuring the responses were fitted as two variable second order equations which were confirmed experimentally. Barrel temperature is found to be the more influencing factor than the screw speed. Optimum properties were predicted at temperature 197°C and screw speed 25rpm.

PL

Do badania wpływu parametrów procesu rewulkanizacji takich jak temperatura bębna i szybkość obrotów ślimaka na właściwości mechaniczne rewulknizowanego proszku z odpadów gumowych zastosowano metodologię analizy powierzchni odpowiedzi (RSM z ang. response surface methodology). Do sporządzenia planu eksperymentu wybrano metodę CCRD (z ang. central composite rotatable design) z dwiema zmiennymi na pięciu poziomach (tabela 1). Analizowano następujące właściwości rewulkanizatów: maksymalny moment obrotowy, wytrzymałość na rozciąganie (rys. 1-4), wydłużenie przy zerwaniu, naprężenie przy 100% wydłużeniu, twardość i wytrzymałość na rozerwanie. Wyniki pomiarów otrzymane jako „odpowiedź” badanego układu opisywano równaniami dwu zmiennych drugiego rzędu. Stwierdzono, że temperatura bębna jest czynnikiem bardziej wpływającym na właściwości produktu niż szybkość obrotów ślimaka. W wyniku analizy otrzymano prognozę optymalnych parametrów pracy wytłaczarki tj. temperaturę bębna równą 197°C, a szybkość obrotów ślimaka 25rpm.