Extrusão com dupla rosca

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1 Extrusão com dupla rosca - correspondem a 10% dos processos de extrusão - materiais de difícil processamento - preparação de composto (compostagem): termoplástico com FV termoplástico com carga concentrados ou masterbaches Excelente poder de mistura X produtividade

2 Extrusão com dupla rosca Co-rotacional Contra-rotacional

3 Extrusão com dupla rosca A) Extrusoras Co-rotantes (co-rotacional) - Maior ação de mistura alternância de fluxo - Maior quantidade de material é exposta as paredes aquecidas do barril em função do fundido polimérico contornar todo o canal. - Maior produtividade (1200 rpm) - Maior controle de temperatura - Auto-limpante - Articulada Alta eficiência de mistura + Aq. térmico rápido e uniforme + Auto-limpante

4 Extrusão com dupla rosca CO-ROTANTE & INTERMESHING (ENGRENAMENTO) - um lóbulo D d Cl H OS CANAIS DA ROSCA SÃO: dois lóbulos D d ABERTOS NO SENTIDO LONGITUDINAL ABERTOS NO SENTIDO DE CRUZAMENTO HÁ TROCA DE MATERIAL ENTRE OS CANAIS CONTRA FLUXO AO LONGO DA ROSCA CL três lóbulos D d Fonte: Maris e BY Engenharia Cl H

5 Extrusão com dupla rosca cl d D D/d = 1.55 D/d = 1.65 D/d = 1.78 Quanto maior a relação entre os diâmetros maior o volume livre e maior a profundidade de canal. Vs Roscas com canais profundos tendem a reduzir a taxa de cisalhamento bem como diminuem a tensão dos materiais

6 Série MW Extrusão com dupla rosca Vs VELOCIDADE MAIOR REDUZ TEMPO DE RESIDÊNCIA MEDIA REDUÇAO DA TENSÃO MAIOR VAZÃO MW HT HS Série HT D/d 1,55 1,55 1,65 Vs Torque específico 8,7 10,5 13 Torque por volume livre Série HS Vs VELOCIDADE IGUAL AUMENTO DO TEMPO DE RESIDÊNCIA REDUÇÃO DA TENSÃO MAIOR VAZÃO MENOR TEMPERATURA

7 Extrusão com dupla rosca 1200 TAXA DE CISALHAMENTO VERSUS VELOCIDADE DE ROSCA TAXA DE CISALHAMENTO sec lóbulos 3 lóbulos π γc = D N Hf VELOCIDADE DE ROSCA rpm

8 Extrusão com dupla rosca ÁREA DE RESFRIAMENTO BANDA DE AQUECIMENTO SAÍDA DE ÁGUA ENTRADA DE ÁGUA

9 Extrusão com dupla rosca B) Contra-rotante ou contra-rotacionais: CONTRA-ROTANTE & INTERMESHING (ENGRENAMENTO) OS CANAIS DA ROSCA SÃO: FECHADOS NO SENTIDO LONGITUDINAL FECHADOS NO SENTIDO DE CRUZAMENTO NÃO HÁ TROCA DE MATERIAL ENTRE OS CANAIS NÃO HÁ CONTRA FLUXO AO LONGO DA ROSCA EFEITO CALANDRA, O MATERIAL TEM FLUXO ENTRE AS DUAS ROSCAS - Material é conduzido para a junção (região de intercalação) - Baixa ação de mistura, baixo γ e alto bombeamento. - Baixa temperatura do fundido extrusão de polímeros sensíveis a T (Ex: PVC).

10 Extrusão com dupla rosca - Baixa produção (60 rpm) - Difícil controle de T - Desgaste não-uniforme do barril - Não articulada

11 Mono-rosca Dupla-rosca -Transporte facilitado devido a intercalação das rosca. - Transporte do tipo fluxo induzido (arraste) algumas vezes acarreta em dificuldade de alimentação. - perfil de vel. mais simples movimento zig-zag dentro do canal de dosagem em direção a saída da rosca. -Perfil de vel. mais complexa: na mistura transferência de calor > capacidade de fusão controle de T dentro da extrusora -Desvantagens: difícil descrição do fluxo análise de simulação. - roscas são moduladas grau de flexibilidade na otimização de perfis de rosca e barril.

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13 Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça 1) Macarrão -Matriz com vários furos -Formação de um espaguete -Banheira com água -Geração de longos (palitos) ou finos (pós)

14 Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça 2) Corte na Cabeça - Evita o manuseio de vários espaguetes e a formação de longos e finos - Sistema complexo - Altas vazões e matriz com várias aberturas ar - Grânulos cortados na face da matriz ar e água (water ring) água (underwater)

15 Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça

16 Componentes: 1 e 2- Funil de Alimentação 3- Alimentadores/Dosadores 4- Alimentador 5- Entrada de alimentação na extrusora 6- Motor e mancal de apoio 7- Degasagem 8- Bomba de engrenagem (opcional) 9- Cabeçote de CC (fixo) 10- Cabeçote de CC (móvel) 11- Centrifuga 12- Peneiras classificatórias 13- Soprador de ar 14- Reservatório de água 15- Filtro e bomba

17 Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça Placa matriz Fonte: Maris e BY Engenharia

18 Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça Vantagens: - Redução do tempo de cuidados do operador - Aumento do tempo de produção - Menos perda de material não há quebra de continuidade cordão - Menor necessidade de manutenção - Possibilidade de corte de um maior número de materiais. -Flexibilidade no tamanho do granulado (0,5 mm a 6,5 mm) - Materiais sensíveis a T são resfriados bruscamente

19 Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça

20 Matrizes de Extrusão