폴리머가 압출기에서 용융, 혼합 및 가압되면 압출 다이를 통해 펌핑되어(냉각 및 응고 후) 최종 제품으로 연속 성형됩니다.가장 일반적인 다이 유형은 평면형, 환형형 및 proŽle입니다.압출에 의해 제조된 제품에는 파이프, 튜빙, 와이어 코팅, 플라스틱 병, 플라스틱 필름 및 시트, 비닐봉지, 종이 및 호일 코팅, 섬유, 섬유, 원사, 테이프 및 다양한 프로파일이 포함됩니다.
다이를 통한 폴리머 압출은 금속의 열간 압출과 어느 정도 유사하지만 중요한 차이점도 있습니다.금속 압출에서는 재료가 램에 의해 앞으로 밀려나는 반면, 폴리머 압출에서는 회전하는 스크류에 의해 재료가 지속적으로 공급됩니다.열간 금속 압출에서 온도 범위는 마그네슘의 경우 340°C부터 강철의 경우 1325°C까지이며 해당 압력 범위는 35MPa에서 700MPa 이상입니다.1 5 폴리머 압출에서는 온도가 350°C를 초과하는 경우가 거의 없으며 압력은 대개 350°C를 초과하지 않습니다. 나사 끝에서 50 MPa를 훨씬 초과합니다.특정 고강도 제품을 생산하기 위해 폴리머의 고상 압출이 개발되었습니다. 저온에서 성형 다이를 통한 재료의 강제로 부여된 분자 배향이 압출물에 남아 있습니다.고체 상태 폴리머 압출은 금속의 냉간 압출과 어느 정도 유사합니다.
블로운 필름 압출은 폴리에틸렌에서 얇은 플라스틱 필름을 생산하는 가장 중요한 공정입니다. 용융된 중합체는 환형 다이(일반적으로 나선형 맨드릴 구조)를 통해 압출되어 축 방향으로 인발되고 방사상으로 동시에 팽창되는 얇은 벽의 튜브를 형성합니다.대부분의 경우 불어난 필름 기포는 수직 위쪽으로 형성됩니다.최대 기포 직경은 일반적으로 다이 직경보다 1.2~4배 더 큽니다.핫멜트는 외부 공기 링과 때로는 내부 공기 분배기에서 나오는 고속 공기의 환형 흐름에 의해 냉각됩니다.Solidi® ed ® 필름은 기포의 상단을 조이고 롤러에 의해 감겨지는 프레임을 통과합니다.식품 포장에 사용하기 위해 3~8층(때때로 최대 11층)의 공압출 필름도 이 공정으로 생산됩니다.
주조 필름 및 시트 압출에는 넓은 개구부(최대 10m)가 있는 다이를 통해 용융된 재료를 급냉 및 응고시키는 냉각된 강철 롤러 위로 폴리머를 압출하는 작업이 포함됩니다.필름은 일반적으로 0.25mm보다 얇은 제품, 시트는 이보다 두꺼운 제품으로 정의됩니다. 캐스트 필름 공정은 얇은 필름의 공차가 매우 엄격하거나 점도가 낮은 수지에 사용됩니다.대부분의 플랫 다이는 T 슬롯 또는 옷걸이 디자인으로 되어 있으며, 여기에는 흐르는 폴리머를 다이 폭 전체에 퍼뜨리는 매니폴드가 포함되어 있으며, 그 다음에는 원하는 흐름 분포와 압력 강하를 생성하기 위해 좁고 개방된 슬릿이 교대로 이어지는 하류가 있습니다.오늘날 제조되는 대부분의 캐스트 필름 라인은 멀티매니폴드 다이 또는 피드블록을 사용하여 단일 매니폴드 다이를 통해 최대 7개 압출기의 레이어를 제품에 결합하는 공압출 라인입니다.
Žfilm 압출에서 다이 립의 전단률은 일반적으로 ~103 s21입니다.벽 전단 응력이 특정 값(연구 논문에서는 일반적으로 0.14 MPa, 첨가제를 사용하는 산업에서는 더 높음)을 초과하면 상어 가죽 용융 파괴 현상으로 인해 압출물 표면의 광택이 잃습니다. 상어 가죽은 일련의 능선으로 설명될 수 있습니다. 육안으로 볼 수 있으며 흐름 방향에 수직입니다.
파이프 및 튜브 압출에는 환형 다이를 통해 용융된 폴리머를 펌핑한 후 압출된 제품이 당겨지는 동안 최종 치수에 도달하는 진공 사이저를 통과하는 과정이 포함됩니다.그런 다음 스프레이 또는 침지 냉각을 거쳐 고정된 길이로 절단됩니다.이 공정을 통해 직경이 최대 2m 이상인 파이프가 만들어지며 직경이 10mm에서 1mm 미만인 튜브도 만들어집니다.환형 다이는 일반적으로 스파이더 또는 나선형 맨드릴 디자인입니다.
와이어 및 케이블 코팅 공정에서 개별 와이어 또는 와이어 어셈블리는 크로스헤드 다이를 통해 압출기 축에 직각으로 매우 빠른 속도로 당겨집니다.고압 압출에서는 폴리머 용융물이 다이에서 나오기 전에 와이어나 케이블과 만나게 됩니다. 예를 들어 개별 와이어를 절연하는 경우입니다.저압 압출에서는 용융물이 다이 출구 이후에 케이블과 만나게 됩니다(예: 절연 케이블 어셈블리의 재킷 형성).이 공정에서는 매우 높은 전단율(최대 106 s2 1 )이 자주 발생하며 점도가 낮은 수지가 사용됩니다.
Pro®file 압출은 단면이 일정한 제품에 사용되는 제조 공정입니다.이는 단순한 모양부터 여러 개의 챔버와 Žfingers가 있는 매우 복잡한 프로파일까지 다양합니다.예는 액자 몰딩부터 자동차 장식, 탁상용 테두리, 창문 직선까지 다양합니다.압출된 재료는 (대략) 강성 또는 유연성으로 분류됩니다.일반적인 proŽle 압출 라인은 proŽle 다이를 통해 폴리머를 펌핑하는 압출기, 그 뒤를 이어 사이징 탱크 또는 교정기, 추가 냉각통, 풀러 및 차단 장치로 구성됩니다.프로파일 다이의 설계에는 상당한 경험과 인내가 필요합니다. 프로파일 압출의 출력 제한은 상어 가죽(고점도 폴리머로 생산된 얇은 제품용)이나 두꺼운 벽으로 둘러싸인 제품을 냉각하는 능력으로 인해 발생합니다.폴리머 파이프 및 프로파일 압출은 막대 모양의 물체를 연속적으로 속이 빈 형태로 생산하기 위한 금속의 열간 압출과 유사합니다.그러나 금속에 대한 이러한 프로세스의 수학적 모델링은 주로 탄성-소성 흐름 가설을 기반으로 합니다.
용융 방사에서 용융된 중합체는 방사구금(최대 1000개)의 수많은 모세관을 통해 흐릅니다.폴리머는 압출기를 따라가는 Ž 필터를 통과한 후 정확한 계량을 위해 기어 펌프에 의해 압력을 받아 전달됩니다.모세관을 빠져나오면 Ž 섬유는 원하는 직경으로 감쇠됩니다. 매우 얇은 Ž 섬유를 생산하려면 용융 취입 공정이 사용됩니다.이 과정에서 Ž 브레는 고속 공기 제트에 의해 가해지는 항력에 의해 약화됩니다.
게시 시간: 2017년 4월 19일