Pemahaman terhadap deskripsi fisik yang disajikan dalam bab ini saja mungkin terbukti cukup bermanfaat bagi banyak pembaca, dan membantu mereka meningkatkan proses dan produk.Ekstruder polimer digunakan untuk melelehkan polimer padat dan mengirimkan polimer cair untuk berbagai proses pembentukan atau pembentukan.Sekrup adalah satu-satunya komponen ekstruder yang berfungsi.Semua komponen lainnya (motor, gear-box, hopper, barel dan die, dll.) hanya memberikan dukungan yang diperlukan agar sekrup dapat berfungsi dengan baik.Fungsi keseluruhan ekstruder digambarkan di bawah ini.
Fungsi pengumpanan untuk mentransfer polimer umpan dari hopper ke saluran sekrup terjadi di luar sekrup, dan pada dasarnya tidak bergantung pada desain sekrup.Sekrup melakukan tiga fungsi dasar: (1) fungsi pengangkutan padat, (2) fungsi peleburan, dan (3) fungsi pengukuran atau fungsi pemompaan.Ketiga fungsi sekrup terjadi secara bersamaan pada sebagian besar panjang sekrup dan keduanya sangat saling bergantung.Nama geometris dari bagian sekrup seperti bagian pengumpanan, ditunjukkan pada Bab 1;Gambar 1.3, tidak serta merta menunjukkan satu-satunya fungsi bagian sekrup.Misalnya, bagian pengumpanan tidak hanya menjalankan fungsi pengangkutan benda padat, namun juga fungsi peleburan dan pengukuran.Sekrup juga melakukan fungsi sekunder lainnya seperti pencampuran distributif, pencampuran dispersif, dan pemurnian geser atau homogenisasi.Pencampuran distributif mengacu pada penataan ulang ruang komponen-komponen yang berbeda, dan pencampuran dispersif mengacu pada pengurangan ukuran komponen seperti yang dijelaskan dalam Bab 2;Bagian 2.6.4.Pemurnian geser mengacu pada homogenisasi molekul polimer dengan cara geser.Ekstruder sekrup tunggal adalah pompa volumetrik kontinu tanpa kemampuan pencampuran kembali dan tanpa kemampuan pengangkutan positif.Apa yang masuk ke sekrup terlebih dahulu, akan keluar terlebih dahulu dari sekrup.Polimer, dalam bentuk padat atau cair, bergerak ke bawah saluran sekrup karena gaya yang diberikan pada polimer oleh sekrup yang berputar dan laras stasioner.Tidak ada mekanisme yang secara positif menyampaikan polimer sepanjang saluran sekrup menuju cetakan.Sekrup yang berputar mengambil polimer dan mencoba memutar polimer bersamanya.Misalkan laras dikeluarkan dari ekstruder, atau dilumasi dengan sempurna, sehingga tidak memberikan hambatan terhadap pergerakan polimer.Kemudian polimer berputar dengan sekrup dengan kecepatan yang sama dan tidak ada yang keluar dari sekrup.Laras stasioner memberikan gaya putus pada polimer yang berputar dan membuat polimer sedikit tergelincir pada permukaan sekrup.Polimer masih berputar dengan sekrup bergesekan dengan permukaan laras, tetapi dengan kecepatan sedikit lebih rendah dibandingkan sekrup, karena selip.Selipnya polimer pada permukaan sekrup di sepanjang saluran sekrup menghasilkan laju keluaran.Permukaan sekrup yang dilumasi meningkatkan laju keluaran, namun permukaan barel yang dilumasi secara merugikan mengurangi laju keluaran.Dapat dimengerti dengan jelas mengapa sekrup komersial sangat halus, dan mengapa barel beralur di bagian pengumpanan lebih disukai.Meskipun banyak praktik komersial dikembangkan secara empiris dan bukan berdasarkan analisis teoretis, praktik-praktik tersebut tentu saja sejalan dengan konsep teoretis yang mendasarinya.Mekanisme di dalam ekstruder sekrup tunggal dipelajari dengan memeriksa penampang polimer di sepanjang saluran sekrup yang diambil dari “eksperimen pembekuan sekrup”.Dalam percobaan pembekuan sekrup yang dipelopori oleh Maddock [1], sekrup dijalankan untuk mencapai operasi kondisi tunak.Kemudian, sekrup dihentikan dan air pendingin diterapkan pada laras (dan juga pada sekrup jika memungkinkan) untuk membekukan polimer di dalam saluran sekrup.Laras dipanaskan lagi untuk melelehkan polimer, dan sekrup didorong keluar dari laras saat polimer mulai meleleh di permukaan laras.Kemudian, strip polimer yang dipadatkan dikeluarkan dari saluran sekrup dan dipotong di banyak lokasi untuk memeriksa penampang sepanjang saluran sekrup.Beberapa pelet berwarna dicampur ke dalam pakan untuk memvisualisasikan mekanisme peleburan dan pola aliran.Pelet berwarna mempertahankan bentuknya jika tetap padat di dalam lapisan padat sebelum sekrup berhenti, tetapi pelet tersebut menjadi tumpul dan menjadi garis-garis di dalam kolam lelehan jika dicairkan sebelum sekrup berhenti.
Waktu posting: 16 Juni 2019