Моделювання процесу плавлення в одночерв'ячному екструдері для перероблення полімерів

Автор(и)

  • Ihor Mikulionok Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0001-8268-7229
  • Oleksandr Gavva Навчально-науковий інженерно-технічний інститут ім. акад. І. С. Гулого Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601, Україна https://orcid.org/0000-0003-2938-0230
  • Liudmyla Kryvoplias-Volodina Навчально-науковий інженерно-технічний інститут ім. акад. І. С. Гулого Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601, Україна https://orcid.org/0000-0001-9906-6381

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127583

Ключові слова:

одночерв’ячний екструдер, полімер, гранула, зона плавлення, граничні умови, полімерна пробка, температурне поле

Анотація

Розроблено математичну модель зони плавлення одночерв’ячного екструдера. Модель враховує теплообмін полімеру з черв’яком і циліндром, а також реальні граничні умови (черв’як обертається, циліндр нерухомий). Досліджено параметри зони плавлення й виконано порівняння результатів розрахунків з експериментом. Запропоновано підхід до моделювання екструдера в цілому як послідовності взаємопов’язаних між собою його функціональних зон

Біографії авторів

Ihor Mikulionok, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Доктор технічних наук, професор

Кафедра хімічного, полімерного та силікатного машинобудування

Oleksandr Gavva, Навчально-науковий інженерно-технічний інститут ім. акад. І. С. Гулого Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601

Доктор технічних наук, професор

Кафедра машин і апаратів харчових та фармацевтичних виробництв

Liudmyla Kryvoplias-Volodina, Навчально-науковий інженерно-технічний інститут ім. акад. І. С. Гулого Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра мехатроніки та пакувальної техніки

Посилання

  1. Mirovoy i evropeyskiy rynok plastmass (2005). Plastics Review (Ukraine Edition), 4–8.
  2. Rauwendaal, C. (2014). Polymer extrusion. Munich: Carl Hanser Verlag, 950. doi: 10.3139/9781569905395
  3. Mikulionok, I. O. (2015). Classification of Processes and Equipment for Manufacture of Continuous Products from Thermoplastic Materials. Chemical and Petroleum Engineering, 51 (1-2), 14–19. doi: 10.1007/s10556-015-9990-6
  4. Schenkel, G. (1959). Schneckenpressen für kunststoffe. München: Carl Hanser Verlag, 467.
  5. Tadmor, Z., Gogos, C. G. (2006). Principles of polymer processing. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 962.
  6. Mikulyonok, I. O. (2013). Equipment for preparing and continuous molding of thermoplastic composites. Chemical and Petroleum Engineering, 48 (11-12), 658–661. doi: 10.1007/s10556-013-9676-x
  7. Mikulionok, I. O. (2013). Screw extruder mixing and dispersing units. Chemical and Petroleum Engineering, 49 (1-2), 103–109. doi: 10.1007/s10556-013-9711-y
  8. Weltrekord bei PE-Aufbereitung (2000). Kunststoffe, 90 (3), 12.
  9. Donovan, R. C. (1971). A theoretical melting model for plasticating extruders. Polymer Engineering and Science, 11 (3), 247–257. doi: 10.1002/pen.760110313
  10. Edmondson, I. R., Fenner, R. T. (1975). Melting of thermoplastics in single screw extruders. Polymer, 16 (1), 49–56. doi: 10.1016/0032-3861(75)90095-6
  11. Shapiro, J., Halmos, A. L., Pearson, J. R. A. (1976). Melting in single screw extruders. Polymer, 17 (10), 905–918. doi: 10.1016/0032-3861(76)90258-5
  12. Lee, K. Y., Han, C. D. (1990). Analysis of the performance of plasticating single-screw extruders with a new concept of solid-bed deformation. Polymer Engineering and Science, 30 (11), 665–676. doi: 10.1002/pen.760301106
  13. Syrjälä, S. (2000). A new approach for the simulation of melting in extruders. International Communications in Heat and Mass Transfer, 27 (5), 623–634. doi: 10.1016/s0735-1933(00)00144-5
  14. Wilczyński, K., Nastaj, A., Wilczyński, K. J. (2013). Melting Model for Starve Fed Single Screw Extrusion of Thermoplastics. International Polymer Processing, 28 (1), 34–42. doi: 10.3139/217.2640
  15. Alfaro, J. A. A., Grünschloß, E., Epple, S., Bonten, C. (2015). Analysis of a Single Screw Extruder with a Grooved Plasticating Barrel – Part I: The Melting Model. International Polymer Processing, 30 (2), 284–296. doi: 10.3139/217.3021
  16. Gaspar-Cunha, A., Covas, J. A. (2013). The plasticating sequence in barrier extrusion screws part I: Modeling. Polymer Engineering & Science, 54 (8), 1791–1803. doi: 10.1002/pen.23722
  17. Gaspar-Cunha, A., Covas, J. A. (2014). The Plasticating Sequence in Barrier Extrusion Screws Part II: Experimental Assessment. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 53 (14), 1456–1466. doi: 10.1080/03602559.2014.909482
  18. Wilczyński, K. J., Lewandowski, A., Wilczyński, K. (2016). Experimental study of melting of polymer blends in a starve fed single screw extruder. Polymer Engineering & Science, 56 (12), 1349–1356. doi: 10.1002/pen.24368
  19. Mikulonok, I. O. (2009). Obladnannia i protsesy pererobky termoplastychnykh materialiv z vykorystanniam vtorynnoi syrovyny. Kyiv: IVTs „Vydavnytstvo «Politekhnika»”, 265.
  20. Mikulionok, I. O., Radchenko, L. B. (2012). Screw extrusion of thermoplastics: I. General model of the screw extrusion. Russian Journal of Applied Chemistry, 85 (3), 489–504. doi: 10.1134/s1070427211030305
  21. Mikulionok, I. O., Radchenko, L. B. (2012). Screw extrusion of thermoplastics: II. Simulation of feeding zone of the single screw extruder. Russian Journal of Applied Chemistry, 85 (3), 505–514. doi: 10.1134/s1070427211030317
  22. Mikulenok, I. O. (2012). Determining the thermophysical properties of thermoplastic composite materials. Plasticheskie Massy, 5, 23–28. Available at: http://www.polymerjournals.com/pdfdownload/1144538.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-04-03

Як цитувати

Mikulionok, I., Gavva, O., & Kryvoplias-Volodina, L. (2018). Моделювання процесу плавлення в одночерв’ячному екструдері для перероблення полімерів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(5 (92), 4–11. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127583

Номер

Том 2 № 5 (92) (2018): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Ihor Mikulionok, Oleksandr Gavva, Liudmyla Kryvoplias-Volodina

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.