226618203

2. Wytłaczanie tworzyw

Wytłaczanie ma wśród metod przetwórstwa tworzyw polimerowych największe znaczenie, gdyż przetwarza się nią ponad 50% wytwarzanych tworzyw, których produkcja w 2008 roku przekroczyła 245 min ton. Proces wytłaczania polega na ciągłym uplastycznianiu tworzywa w układzie uplastyczniającym i przepychaniu przez kanały głowicy wytaczarskiej, następnie na zestaleniu lub utwardzeniu otrzymanej wytłoczyny [3]. Proces wytłaczania jest realizowany w maszynach przetwórczych, jakimi są wytłaczarki. Wytłaczarka ślimakowa, której istota została opatentowana przez M. Graya już w 1979 r. w Anglii składa się z dwóch głównych układów, układu uplastyczniającego oraz układu napędowego. Układ uplastyczniający jest zakończony narzędziem przetwórczym -głowicą wytłaczarską.

W technologii wytłaczania decydujące znaczenie ma uplastycznianie, czyli odpowiednie przejście tworzywa wejściowego, na skutek nagrzewania, sprężania, ruchu i działania sił ze stanu na ogół stałego w stan plastyczny. Proces ten jest najważniejszym czynnikiem determinującym wydajność wytłaczania i jakość otrzymanej wytłoczyny. Tworzywo polimerowe po procesie uplastyczniania musi charakteryzować się określonymi parametrami, a więc temperaturą, ciśnieniem, stopniem homogenizacji, prędkością ruchu i natężeniem przepływu. Przy czym, występują większe lub mniejsze wahania tych wielkości, charakteryzowane określonym okresem i daną amplitudą. Układ uplastycznia jący spełnia cztery funkcje podstawowe:

- nagrzewanie, prowadzone w celu zapewnienia zadanego przebiegu zmian stanów fizycznych tworzywa przetwarzanego, określanego temperaturą i jej fluktuacją,

- sprężanie, mające na celu uzyskanie w tworzywie przetwarzanym zadanego przebiegu zmian ciśnienia, określanego wartością ciśnienia i jego pulsacją,

- mieszanie, zapewniające homogenizowanie czyli ujednorodnienie składu i właściwości, głównie cieplnych i mechanicznych, jak również struktury tworzywa przetwarzanego,

- transportowanie, umożliwiające przemieszczanie tworzywa przez układ z uzyskaniem na jego końcu potrzebnej prędkości wypływu tworzywa z określonym natężeniem i ustaloną fluktuacją oraz pulsacją.

Czasami układ uplastyczniający jest skonstruowany do spełniania także funkcji pomocniczych, którymi mogą być na przykład odgazowanie lub poro-wanie.

Współcześnie istnieje wiele układów uplastyczniających, które można podzielić na trzy grupy. Do pierwszej grupy zalicza się układy ślimakowe, które mogą być jednoślimakowe lub wieloślimakowe, na ogól dwuślimakowe lub trój ślimakowe, czeroślimakowe lub planetarne. Drugą grupę stanowią układy