The objective of this study was to determine the effect of various design solutions for intensive mixing and shearing elements located at the end of a single-screw plasticizing system on the effectiveness of wood polypropylene composite extrusion. Four types of such elements were used in the study: a pineapple mixer, a Maddock mixer, a ring mixer, and a helical mixer. For the purpose of the study, 4 blends were prepared containing 5, 10, 15 and 20% of wood fibre, respectively. Direct and indirect resulting factors as well as variable, constant and disturbing factors were investigated. The effectiveness of extrusion of wood polypropylene composites was determined based on results of parameters characterizing this process, such as extrudate temperature, unit consumption of energy supplied to the extruder, mass flow rate, and extrusion speed. It has been shown that the effectiveness of the extrusion process can be improved by using different mixing and shearing elements. Such screw design solutions make it possible to affect rheological phenomena occurring during melt flow in the plasticizing system, without modifying the extrusion process parameters such as screw rotation speed and polymer temperature. The literature review shows that there exist very few and general studies investigating the effect of screw design geometry, especially that of mixing and shearing elements, on the efficiency of extruding and mixing wood polypropylene materials.
Zbadano doświadczalnie przepływ kompozytu polimerowo-drzewnego o zawartości 70 % mas. mączki drzewnej w procesie wytłaczania jednoślimakowego, w różnych warunkach technologicznych przetwórstwa. Przebieg uplastyczniania i przepływu tworzywa oceniono na podstawie tzw. zimnego eksperymentu wytłaczania, z zastosowaniem techniki wyciągania ślimaka. Na podstawie wyników badań zaproponowano mechanizm uplastyczniania jednokierunkowego. Stwierdzono, że modelowanie procesu wytłaczania kompozytów polimerowo-drzewnych wymaga odmiennego podejścia niż modelowanie wytłaczania tworzyw termoplastycznych.
EN
Experimental studies have been done on the flow of wood-polypropylene composite with 70 wt % wood flour loading under various processing conditions of single-screw extrusion. The plasticization and flow of the polymer were evaluated on the basis of so-called cold extrusion experiment using „Screw Pulling-out Technique”. It was stated that the flow of wood-plastic composites is essentially different from the flow of thermoplastics. The flow is accompanied by slipping at the barrel walls, screw and die surfaces, also it shows ayield stress. Melting of the composite with high wood-flour content does not proceed according to the well known Tadmor model. Based on the results of the investigations, one-dimensional model of melting has been proposed. It was stated that the modeling of wood-plastic composite extrusion process requires a different approach then that used to model the extrusion of thermoplastic polymers.
Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu przetwórstwa na właściwości mechaniczne kompozytu na osnowie poliwęglanu modyfikowanego włóknem szklanym. Kompozyt został poddany przetwórstwu dwiema metodami wytłaczania jedno oraz dwuślimakowego współbieżnego w celu otrzymania zróżnicowanych warunków obciążeń termomechanicznych. Wpływ warunków przetwórczych na właściwości wtryskiwanych wyrobów oceniono na podstawie przeprowadzonej próby statycznego rozciągania oraz udarności metodą DYNSTAT. Badania uzupełnione zostały o ocenę struktury kompozytów poddanych obciążeniom termomechanicznym za pomocą Skaningowej Mikroskopii Elektronowej (SEM).
EN
The aim of the study was to determine the effect of processing on the mechanical properties of the polycarbonate composites with glass fiber. The composite material was processed by two various extrusion methods: one and twin-screw extrusion using in the secondmethod the co-extruder, in order to obtain different thermo-mechanical loading conditions. Influence of processing conditions on the properties of injection-molded products has been evaluated on the basis of static tensile and the DYNSTAT impact tests. Tests were supplemented by an assessment of structures of polycarbonate compositestreated by thermo-mechanical loads using the Scanning Electron Microscopy (SEM).
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł poświęcony jest ocenie wpływu zastosowanej techniki homogenizacji (wytłaczanie jedno- i dwuślimakowe) na właściwości wylewanych folii polimerowych (PE-MD/PP) oraz folii papieropodobnych (PE-MD/PP/CaCO3). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że właściwości użytkowe (wytrzymałość przy statycznym rozciąganiu, odporność na przebicie, współczynnik tarcia oraz wytrzymałość zgrzewów), badanych folii polimerowych i papieropodobnych, zależą od stosunku wagowego poszczególnych jej komponentów i zbliżone są do właściwości polimeru tworzącego fazę ciągłą mieszaniny. Stwierdzono również, że zastosowana technika homogenizacji, sposób przeprowadzenia przygotowawczego procesu przetwórczego, ma zasadniczy wpływ na właściwości końcowego wyrobu. Wykazano, że lepszą techniką ujednorodniania zarówno materiałów polimerowych, jak i kompozytowych, przenoszącą się na poprawę właściwości użytkowych gotowego wyrobu jest wytłaczanie dwuślimakowe.
EN
The aim of this work was the evaluation of influence of used homogenization techniques (one- and twin-screw extrusion) on the properties of casting films (PE-MD/PP) and paper-like films (PE-MD/PP/CaCO3). On the base on realized measurements it was found that properties (tensile strength, puncture resistance, weld strength and friction coefficient) are depended on the weight ratio of the separate components and are approached to properties of the material forming the continuous phase of the matrix. It was also found that the used homogenization technique (the method of preparatory process) has principal influence on properties of the finished product. It was shown that the better homogenization technique both polymeric materials and composites that transfers better film properties is the twin-screw extrusion.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano stanowisko badawcze procesu wytłaczania jednoślimakowego z obrotowym segmentem cylindra wytłaczarki. Koncepcja urządzenia oraz jego konstrukcja opracowane zostały w Katedrze Procesów Polimerowych Politechniki Lubelskiej i są rezultatem oryginalnego założenia badawczego. Konstrukcja układu uplastyczniającego wytłaczarki została opatentowana. Celem pracy badawczej było zintensyfikowanie procesu uplastyczniania - zwiększenie wydajności procesu metodami konstrukcyjnymi.
EN
Test stand for single-screw extruder with rotary segment of extruder cylinder is described in the article. The idea and construction of the equipment have been developed in the Department of Polymer Processes of Lublin University of Technology and both are the results of original research project. The construction of extruder plasticizing system was the subject of patent. The aim of research project was to intensify the plastifying process and thus to increase process efficiency by constructional methods.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The state-of-the-art is presented for of modelling of polymer blends extrusion. Theoretical fundamentals for morphology development in polymer processing are given, and the model for morphology development in the single-screw extrusion is presented. Experimental results for melting of the low density polyethylene and polystyrene (LDPE/PS) polyblend, and for morphology observation are shown.
PL
Przedstawiono problem modelowania procesu wytłaczania mieszanin tworzyw. Podano podstawy teoretyczne modelowania rozwoju morfologii mieszanin oraz przedstawiono model rozwoju morfologii odnoszący się do wytłaczania jednoślimakowego. Przedstawiono ekperyment wytłaczania mieszaniny polietylenu małej gęstości i polistyrenu (LDPE/PS), wykonany w celu analizy przebiegu uplastyczniania tej mieszaniny oraz oceny rozwoju morfologii mieszaniny w trakcie procesu przetwórstwa.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.