Экструдер: оборудование для выдавливания пластмасс¶
Экструдер — это машина непрерывного действия, предназначенная для выдавливания (экструзии) пластмасс и других полимерных материалов через формующие отверстия матрицы (фильтра) с целью получения изделий постоянного поперечного сечения. Термин «экструдер» происходит от латинского extrudere — «выдавливать». В кроссвордах и шарадах на запрос о специальных формах для выдавливания пластмасс ответом является слово из семи букв — ЭКСТРУД (устаревшее/сокращённое название) или, чаще, ПРЕСС (5 букв), однако классическим семибуквенным ответом выступает ЭКСТРУД. В современной промышленной терминологии основным понятием является экструдер.
¶История
Первые промышленные экструдеры появились в конце XIX века. В 1879 году британский изобретатель Генри Бечет получил патент на процесс формования резины, а в 1930-х годах технология была адаптирована для термопластов. В СССР производство экструдеров началось в 1930-е годы на заводах химического машиностроения; одним из первых серийных отечественных образцов стал экструдер ЭВ-250, выпускавшийся в 1950-е годы. В 1960-е годы в СССР была разработана отечественная линейка одношнековых и двухшнековых экструдеров, активно применявшихся в производстве плёнок, труб и профилей из поливинилхлорида, полиэтилена и полистирола.
¶Устройство
Конструктивно экструдер состоит из следующих основных узлов:
- Бункер (приёмная воронка) — загрузка сырья в виде гранул, порошков или пеллет;
- Загрузчик — шнек или вакуумный механизм подачи сырья в цилиндр;
- Цилиндр (корпус) — полая труба, внутри которой размещён шнек; снаружи установлены нагревательные элементы;
- Шнек — основной рабочий орган, вращающийся вал со спиральной поверхностью, обеспечивающий транспортировку, сжатие и плавление полимера;
- Зона дозирования, сжатия и выдавливания — три функциональные зоны шнека;
- Формующая головка (матрица) — придаёт расплаву форму поперечного сечения готового изделия;
- Узел отрезки и протяжки — калибрующее устройство, протяжные ролики, ножи.
Принцип работы основан на том, что полимер в цилиндре под действием нагрева и механического трения переходит в вязкотекучее состояние, а шнек создаёт давление, выталкивая расплав через профилированное отверстие матрицы.
¶Классификация
По числу шнеков экструдеры подразделяются на:
| Тип | Особенности |
|---|---|
| Одношнековые | Простая конструкция, применяются для гранулирования, производства плёнок и труб |
| Двухшнековые | Лучшее перемешивание, используются для компаундирования, производства ПВХ-профилей |
| Многошнековые | Специализированные решения для сложных композиций |
По назначению выделяют экструдеры для плёнок, труб, профилей, листов, волокон, гранулирования и покрытия проводов.
¶Применение
Экструзия является одним из основных способов переработки термопластов. С помощью экструдеров производят:
- Плёнки (пищевая, стретч, парниковая);
- Трубы (водопроводные, канализационные, газовые из ПНД и ПВХ);
- Профили (оконные, отделочные, кабельные каналы);
- Листы и плиты;
- Химическое волокно;
- Покрытия для кабелей и проводов.
В России производством экструдеров занимаются предприятия в Перми, Санкт-Петербурге, Москве и других промышленных центрах. Отечественные машиностроительные компании выпускают оборудование для переработки полиэтилена, полипропилена, полистирола и поливинилхлорида.
¶Экструзия в кроссвордистике
В словарях кроссвордиста на определение «специальные высокопрочные формы для выдавливания пластмасс» стандартным ответом является ЭКСТРУД (7 букв) — устаревшее наименование машины-экструдера, встречающееся в старых технических справочниках. Более привычное современное слово — ЭКСТРУДЕР (9 букв) — также используется в словарях, но не подходит под семибуквенный формат. Слово «экструд» образовано от латинского корня и обозначает процесс и аппарат выдавливания полимерных масс.
¶Интересные факты
- Самые крупные промышленные экструдеры достигают длины цилиндра более 20 метров и мощности привода до нескольких мегаватт.
- Двухшнековые экструдеры позволяют перерабатывать вторичное сырьё и наполненные составы (с тальком, стекловолокном, мелом).
- В космической промышленности экструзия используется для изготовления трубчатых изделий в условиях микрогравитации.
¶Источники
- Технология пластмасс: учебник для вузов / под ред. В.Н. Кулёвского.
- Справочник по переработке полимеров. — М.: Химия.
- Словарь кроссвордиста (перекрёстные словари и шарады).
- Большая советская энциклопедия, ст. «Экструзия».