핵심 구조:
동방향 회전 인터메싱(업계 점유율 90%): 완전 대칭 스크류는 높은 전단 입자 파괴를 위한 닫힌 "C-챔버"를 생성합니다(예: 응집된 ATH)
반대 방향 회전: 열에 민감한 PVC에 사용되며, 전단은 낮지만 분산은 약함
분산 단계:
이송 구역(L/D=1-5): 고체 난연제(예: DBDPE)와 폴리머(PP/PA)의 초기 혼합
용융 구역(L/D=6-15): 온도가 180-240°C로 상승하고, 니딩 블록은 응집체를 파괴하기 위해 10⁴ s⁻¹ 전단 속도를 생성합니다.
균질화 구역(L/D=16-40): 진공 벤트는 분해 부산물(예: 삼산화 안티몬에서 나오는 Sb₂O₃ 증기)을 제거합니다.
| 매개변수 | 최적 범위 | 메커니즘 | 사례 연구 |
|---|---|---|---|
| L/D 비율 | 40:1~60:1 | 더 긴 체류 시간 | Coperion ZSK Mc18: 60:1 |
| 스크류 속도 | 300-800 rpm | 더 높은 속도 = 더 높은 전단 | GF 강화 PA6: >500rpm |
| 비 에너지(SME) | 0.2-0.4 kWh/kg | 에너지 투입이 분산을 제어합니다. | 0.15kWh/kg 미만: 30% 효율 손실 |
| 온도 구역 | 다중 구역 ±1°C | 열 분해 방지 | 적린: <160°C |
니딩 블록 최적화:
30° 스태거드: 부드러운 혼합(팽창성 APP용)
90° 직각: 높은 전단 파괴(나노 Mg(OH)₂ 응집체용)
역 요소:
충전 시스템(예: 70% ATH)의 체류 시간을 연장하기 위해 용융 씰 구역 생성
초음파 보조 분산(KraussMaffei):
배럴 구역 7에서 40kHz 초음파는 나노 난연제(예: MOF) 입자 크기를 100nm 미만으로 줄입니다.
AI 기반 스크류 구성(Siemens PAAT):
난연제 유형(할로겐/인/무기물)에 따라 스크류 프로파일을 자동 생성하여, 전환 속도가 90% 빨라짐
산업 데이터: 최적화된 이축 압출기는 다음을 가능하게 합니다.
난연제 로딩 15% 감소(UL94 V-0에서)
50% 낮은 연기 밀도(ASTM E662)
기계적 특성 손실이 30%에서 <8%로 개선됨
핵심 구조:
동방향 회전 인터메싱(업계 점유율 90%): 완전 대칭 스크류는 높은 전단 입자 파괴를 위한 닫힌 "C-챔버"를 생성합니다(예: 응집된 ATH)
반대 방향 회전: 열에 민감한 PVC에 사용되며, 전단은 낮지만 분산은 약함
분산 단계:
이송 구역(L/D=1-5): 고체 난연제(예: DBDPE)와 폴리머(PP/PA)의 초기 혼합
용융 구역(L/D=6-15): 온도가 180-240°C로 상승하고, 니딩 블록은 응집체를 파괴하기 위해 10⁴ s⁻¹ 전단 속도를 생성합니다.
균질화 구역(L/D=16-40): 진공 벤트는 분해 부산물(예: 삼산화 안티몬에서 나오는 Sb₂O₃ 증기)을 제거합니다.
| 매개변수 | 최적 범위 | 메커니즘 | 사례 연구 |
|---|---|---|---|
| L/D 비율 | 40:1~60:1 | 더 긴 체류 시간 | Coperion ZSK Mc18: 60:1 |
| 스크류 속도 | 300-800 rpm | 더 높은 속도 = 더 높은 전단 | GF 강화 PA6: >500rpm |
| 비 에너지(SME) | 0.2-0.4 kWh/kg | 에너지 투입이 분산을 제어합니다. | 0.15kWh/kg 미만: 30% 효율 손실 |
| 온도 구역 | 다중 구역 ±1°C | 열 분해 방지 | 적린: <160°C |
니딩 블록 최적화:
30° 스태거드: 부드러운 혼합(팽창성 APP용)
90° 직각: 높은 전단 파괴(나노 Mg(OH)₂ 응집체용)
역 요소:
충전 시스템(예: 70% ATH)의 체류 시간을 연장하기 위해 용융 씰 구역 생성
초음파 보조 분산(KraussMaffei):
배럴 구역 7에서 40kHz 초음파는 나노 난연제(예: MOF) 입자 크기를 100nm 미만으로 줄입니다.
AI 기반 스크류 구성(Siemens PAAT):
난연제 유형(할로겐/인/무기물)에 따라 스크류 프로파일을 자동 생성하여, 전환 속도가 90% 빨라짐
산업 데이터: 최적화된 이축 압출기는 다음을 가능하게 합니다.
난연제 로딩 15% 감소(UL94 V-0에서)
50% 낮은 연기 밀도(ASTM E662)
기계적 특성 손실이 30%에서 <8%로 개선됨
