لماذا لا يمكن لبستود منفرد واحد تكرار أداء الخلط بين الملمس المزدوج؟

غالبًا ما يسأل الناس: لماذا لا يمكن تكرار خلط أو مضاعفة أداء مزدوج التوأم المتوازي المضاد على بثق واحد؟

المزايا الأساسية لمسمار التوأم:

تحكم دقيق في الخلط والقص في جميع أنحاء أخدود المسمار بأكمله

أولاً ، يمكن للبراغي المزدوجة نقل القناة بأكملها المملوءة بالبوليمر من المسمار إلى الآخر عدة مرات ، وبالتالي تحقيق خلط كامل للأششاء.

أثناء تحقيق هذا النقل الكامل لخلط الأخدود ، يمكن أن تتعرض غالبية البوليمرات التي يتم نقلها إلى القص المنخفض للغاية ، في حين أن جزءًا صغيرًا فقط يخضع لقص عالي للغاية ، من خلال تغيير عمق الأخاديد المتعارضة أو استخدام تلال الخلط.

علاوة على ذلك ، يعمل المسمار الخمول ، مما يسمح بحدوث مساحة كبيرة لهذا النقل. نظرًا لربط عناصر المسمار ، يحدث هذا النقل مع الحد الأدنى من انخفاض الضغط ، وبالتالي فقدان الحد الأدنى من الإنتاج.

قيود المسمار المفرد:

التناقض بين انخفاض الضغط وتوزيع القص

في المسمار الواحد ، يعد انخفاض الضغط عبر منطقة القص العالية (وهو أمر ضروري للخلط المكثف) عاملًا محددًا لأنه يؤدي إلى فقدان الإنتاجية وزيادة في درجة حرارة الذوبان. من خلال تكرار هذه العملية عدة مرات ، يمكن للبراغي المزدوجة تحقيق خلط مكثف وشامل إلى حد ما دون ارتفاع درجة الحرارة.

بغض النظر عن نوع البثق ، هناك حاجة إلى خلط قوي القص القوي لتفريق إضافات كاملة وحتى البوليمرات الأخرى (لأن العديد من المواد متوافقة جزئيًا فقط مع بعضها البعض أو تكتلات تتطلب قص القص العالي).

يقتصر الخلط في المسمار الواحد بشكل أساسي على مرور البوليمر أسفل المسمار. يكون معدل القص وسرعة المصب أكبر في الجزء العلوي من البرميل أو القناة ، وهو الحد الأدنى أو ربما الصفر في جذر المسمار.

يقتصر الاختلاط في النماء الواحد بشكل أساسي على تدفق البوليمر على طول القناة المسمار. معدل القص وسرعة المصب الناتجة هو الحد الأقصى في الجزء العلوي من جدار البرميل أو الأخدود ، وذات الحد الأدنى أو المحتمل في جذر البرغي. نظرًا لأن البوليمر المذاب يلتزم بقوة بالبرميل والأسطح المسمار ، فإن قوى القص التي تم إنشاؤها بواسطة البوليمر حيث تدور المسمار داخل البرميل هي القوة الدافعة الأولية. في الأساس ، في توازن قوة البوليمرات ، يدور البرميل حول المسمار ، مع السطح المتحرك للبرميل في ملامسة البوليمر الذي يوفر النقل. في الرسم البياني المرفق ، يتم تمثيل هذه السرعات على أنها VB و V0.

يؤدي التقسيم الطبقي للسرعة أيضًا إلى فقط 'التقليب ' من البوليمر في أخدود المسمار. هذا وحده يجعل من الصعب خلط المواد داخل أخدود المسمار. علاوة على ذلك ، نظرًا لتخفيف القص المستمر من اللزوجة من جدار البرميل إلى جذر المسمار ، تميل المادة داخل أخدود واحد إلى البقاء في وضع شعاعي ثابت نسبيًا.

تصميم المسمار التوأم المرن:

التوازن بين القص العالي المتعدد والقص العام

للتغلب على هذا القيد ، يتم استخدام أنواع مختلفة من الخلاطات والخيوط الإضافية لمقاطعة وتوجيه تدفق ذوبان البوليمر. ومع ذلك ، فإن هذه الأجهزة تخلق مقاومة التدفق ، وتقليل الإخراج وزيادة درجة حرارة الذوبان. يجب أن تتدفق جميع البوليمرات عبر هذه الأجهزة مرارًا وتكرارًا لتحقيق التوحيد.

يمكن أن تطبق البراغي المزدوجة القص العالي بزيادات صغيرة عن طريق تغيير عمق الأخدود المسمار عدة مرات و/أو باستخدام أضلاع الخلط ، مع الحد من القص الكلي الذي يعاني منه الذوبان بأكمله. من الصعب تحقيق ذلك على المسمار الواحد ، وفي معظم الحالات غير ممكنة ، لأنه يتطلب تصاريح ضيقة أو قيود التدفق لإنتاج معدلات قص عالية.

يجب أن يكون للبرغي الواحد عمق أخدود محدد لتحقيق درجة حرارة الإنتاجية المطلوبة والذوبان. هذا يحد من استخدام مناطق القص العالية المتعددة ، وهو أمر مفيد للغاية للبراغي المزدوجة لأن تبادل المواد بين البراغي يسمح بتطبيق القص العالي على جزء صغير فقط من البوليمر عن طريق نقل البوليمر إلى الأخدود الآخر.

ميزات Maddock Mixer

هناك العديد من تصاميم خلط أحادية النماء وتصميمات الطيران التي يمكن أن تضيف بعض الخلط إلى المسمار الواحد ، على الرغم من أن معظمها تساعد في ذوبان من خلال منع مرور المواد غير المليئة. ومن المثير للاهتمام ، أن أحد أوائل الخلاطات المفردة والأكثر شعبية هو الخلاط من نوع Maddock ، والذي يجمع بين مبادئ اثنين من الملمستين.

تم تصميم خلاطات Maddock مع خصائص خلط مزدوج في الاعتبار: دوران البوليمر الكامل وقص مرتفع محدود.

على الرغم من أنه فعال للغاية من حيث المبدأ ، إلا أنه يقتصر في المقام الأول على 'تطبيق واحد ' لأن انخفاض ضغطه المتأصل يقلل من إنتاجية ويزيد بشكل كبير من درجة حرارة الذوبان ، مما يجعل من الصعب استخدام أقسام خلط متعددة. تتوفر تصاميم Maddock الحلزونية أيضًا ، لكنها توفر الحد الأدنى من التحسن في انخفاض الضغط. العديد من الخلاطات الأخرى التي تسممها واحدة تقسم الذوبان عند القص المنخفض ، في المقام الأول لتجانس درجة الحرارة ، ولكنها تفتقر إلى القص العالي المطلوب للخلط القوي.