1. कुशल ठोस संवहन और पिघलना प्राप्त करना
ठोस संवहन: स्क्रू का फ़ीड अनुभाग हॉपर से आपूर्ति किए गए पीपीआर छर्रों (ठोस कणों) को आगे बढ़ाता है और धीरे-धीरे उन्हें संकुचित करता है। पेंच के ज्यामितीय पैरामीटर (जैसे नाली की गहराई और हेलिक्स कोण) सीधे परिवहन दक्षता निर्धारित करते हैं।
जबरन पिघलना: पीपीआर एक क्रिस्टलीय बहुलक है जिसका एक अलग पिघलने बिंदु (लगभग 140-160 डिग्री) होता है। स्क्रू रोटेशन और बाहरी हीटिंग के माध्यम से, सामग्री संपीड़न क्षेत्र में तीव्र कतरनी, घर्षण और संपीड़न से गुजरती है, जिससे एक स्थिर पिघल बनता है। पेंच संपीड़न अनुपात डिज़ाइन (फीड सेक्शन ग्रूव गहराई और मीटरिंग सेक्शन ग्रूव गहराई का अनुपात) विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। एक उपयुक्त संपीड़न अनुपात (आमतौर पर पीपीआर के लिए 2.5-3.5) पीपीआर छर्रों के पूर्ण और समान पिघलने को सुनिश्चित करता है, जो बिना पिघले "मछली की आंखों" या क्रिस्टलीय धब्बों के गठन को रोकता है।
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2. पर्याप्त मिश्रण और समरूपीकरण प्रदान करना
पीपीआर सामग्रियों को आवश्यक योजक (जैसे एंटीऑक्सिडेंट और रंग मास्टरबैच) के अतिरिक्त की आवश्यकता होती है, और उनका आणविक भार वितरण उनके प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। स्क्रू डिज़ाइन निम्नलिखित विधियों के माध्यम से समरूपीकरण प्राप्त करता है:
वितरण मिश्रण: रंग भिन्नता या योगात्मक एकत्रीकरण को रोकने के लिए पिघले हुए पदार्थों और रंग मास्टरबैचों को समान रूप से फैलाना।
फैलाव मिश्रण: एकत्रित योगात्मक कणों को तोड़ने और उन्हें समान रूप से फैलाने के लिए विशेष पेंच सुविधाओं (जैसे बाधा अनुभाग, पिन और मिश्रण तत्व) के माध्यम से उच्च कतरनी बल उत्पन्न करता है, साथ ही पिघल ताकत बढ़ाने के लिए पीपीआर आणविक श्रृंखलाओं के अभिविन्यास और पुनर्व्यवस्था को बढ़ावा देता है।
तापमान समरूपीकरण: परिधीय और अक्षीय दोनों दिशाओं में पिघल में तापमान अंतर को कम करता है (आमतौर पर ±1-2 डिग्री के भीतर नियंत्रित किया जाता है), स्थानीयकृत ओवरहीटिंग या स्थानीयकृत अंडरकूलिंग के कारण बाहर निकालने में कठिनाई के कारण सामग्री के क्षरण को रोकता है।
3. स्थिर और नियंत्रणीय पिघल दबाव स्थापित करना
पिछला दबाव बनाना: स्क्रू का मीटरिंग अनुभाग, विशिष्ट खांचे की गहराई और लंबाई के माध्यम से, डाई पर पर्याप्त दबाव उत्पन्न करता है (पीपीआर पाइप एक्सट्रूज़न के लिए आमतौर पर 15-30 एमपीए की आवश्यकता होती है)। यह दबाव डाई, फिल्टर स्क्रीन और मोल्ड के प्रतिरोध को दूर करने के लिए आवश्यक है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि पिघल मोल्ड में सघन रूप से और लगातार भरता है।
दबाव में उतार-चढ़ाव को दबाना: स्थिर दबाव एक समान पाइप बाहरी व्यास और दीवार की मोटाई सुनिश्चित करने की कुंजी है। उच्च प्रदर्शन वाले स्क्रू डिज़ाइन (जैसे कि स्प्लिट स्क्रू और बीएम प्रकार के स्क्रू) दबाव स्पंदन को काफी कम कर सकते हैं, आमतौर पर उतार-चढ़ाव को ±1% के भीतर रखते हैं।
4. पीपीआर सामग्री के अद्वितीय रियोलॉजिकल गुणों को अपनाना
पीपीआर पिघल कतरनी पतला व्यवहार प्रदर्शित करता है (यानी, कतरनी दर बढ़ने पर चिपचिपाहट कम हो जाती है) और एक व्यापक आणविक भार वितरण होता है। लक्षित पेंच डिज़ाइन में शामिल हैं:
कम संपीड़न अनुपात: पीपीआर आणविक श्रृंखला के टूटने या क्षरण के कारण अत्यधिक कतरनी को रोकने के लिए, पीई या पीपीएच की तुलना में कम।
लंबे समय तक पिघलने और मीटरींग क्षेत्र: पीपीआर की विस्तृत पिघलने वाली तापमान सीमा को समायोजित करने के लिए, लंबे समय तक गर्मी के संपर्क के कारण होने वाले पीलेपन को रोकने के साथ-साथ पर्याप्त प्लास्टिककरण सुनिश्चित करना।
उपयुक्त लंबाई-से-व्यास अनुपात (एल/डी): पीपीआर पाइप एक्सट्रूज़न आमतौर पर 30:1 से 36:1 के एल/डी अनुपात का उपयोग करता है। पर्याप्त एल/डी अनुपात कम तापमान एक्सट्रूज़न (आंतरिक तनाव को कम करना) और उच्च आउटपुट सुनिश्चित करता है, लेकिन अत्यधिक लंबे अनुपात से सामग्री का क्षरण हो सकता है।
5. आउटपुट और ऊर्जा खपत को संतुलित करना
ज्यामितीय आयाम सैद्धांतिक संप्रेषण क्षमता निर्धारित करते हैं: पेंच नाली की गहराई, पिच और जड़ व्यास जैसे पैरामीटर सामूहिक रूप से पिघल की मात्रा निर्धारित करते हैं जिसे समय की प्रति इकाई संप्रेषित किया जा सकता है। गहरे खांचे उत्पादन बढ़ाते हैं लेकिन मिश्रण दक्षता का त्याग करते हैं; उथले खांचे का विपरीत प्रभाव पड़ता है।
बिजली दक्षता का अनुकूलन: एक उत्कृष्ट स्क्रू डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि, प्लास्टिकेशन गुणवत्ता को बनाए रखते हुए, मोटर की इनपुट ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा अप्रभावी घर्षण या बैकफ्लो पर बर्बाद होने के बजाय सामग्री की आंतरिक ऊर्जा और दबाव ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। आमतौर पर, उच्च दक्षता वाले स्क्रू ऊर्जा खपत को 15-25% तक कम कर सकते हैं।