Производство множества изделий ил полимерных материалов ведется методом экструзии. Он же является основой выпуска полиэтиленовой пленки. Данная технология представляет собой продавливание расплава материала через формующее отверстие. Вообще extrusio в переводе с позднелатинского означает «выталкивание». Данный перевод позволяет более точно представить этот процесс.
Экструдеры можно встретить на производственных предприятиях, занимающихся не только выпуском полиэтиленовой пленки, но и пластмасс, резиновых смесей, крахмалсодержащих и белоксодержащих смесей, продуктов питания, ферритовых изделий. Вообще, экструзия представляет собой непрерывный технологический процесс, при котором какой-либо расплавленный или вязкий материал, будь то полимер или тесто, продавливается через экструзионную головку (фильеру) определенной формы.
Экструдер позволяет производить не только полиэтиленовые пленки и другие материалы в виде полотна или рукава, но и трубы, оболочки для кабелей, элементы оптических систем. Чаще всего в производстве используют не только одночервячные, но и многочервячные экструдеры поршневого или дискового типа. По мере продвижения от бункера загрузки к головке, экструдер включает в себя и такие элементы, как гильза, шнек, нагреватели и фильтр.
Нагревательные элементы располагаются в корпусе экструдера. Его рабочим органом является шнек, представляющий собой стержень со сплошной винтовой гранью вдоль продольной оси. Это своего рода винтовой конвейер для перемещения пластических масс внутри трубы. Современные экструдеры оснащены системами задания и поддержания температурного режима, а также определенным для каждой модели комплексом контрольно-измерительных и регулирующих устройств.
От типа основного рабочего органа зависит классификация экструдера, он может входить в группу червячных, дисковых или поршневых. Если агрегат оснащен двумя шнеками, то по типу их конфигурации он может быть либо параллельным, либо коническим. По способу вращения они могут быть сонаправленными или противонаправленными.
Виды экструзии
На производстве могут применяться несколько видов экструзионных процессов, среди которых холодная синяя экструзия, теплая и горячая. При холодной экструзии речь может идти лишь о механических изменениях в материале, которые возникают в процессе его медленного перемещения под давлением. Применение теплой экструзии требует смешивания сухих компонентов сырья с водой.
В экструдере эта масса подвергается не только механическому, но и тепловому воздействию. Нагрев продукта происходит извне. Полученный состав обладает следующими свойствами: небольшой плотностью, пластичностью, минимальным увеличением в объёме, ячеистым строением. Иногда экструдат требуется подсушить.
Для проведения горячей экструзии требуется высокая скорость и большое давление. Здесь происходит значительный переход механической энергии в тепловую. Массовая доля влаги в сырье здесь составляет от 10 до 20%, а уровень температуры превышает 120°C.