چه موادی را می توان توسط اکسترودر دو مارپیچ در مقیاس آزمایشگاهی پردازش کرد؟

اکسترودر پیچ دوقلوی مقیاس آزمایشگاه یک تجهیزات همه کاره و ضروری در بخش های تحقیق و توسعه (R&D) صنایع مختلف است. به عنوان تأمین کنندهمقیاس آزمایشگاه اکسترودر پیچ، من دست اول شاهد طیف گسترده ای از مواد هستند که می توانند با استفاده از این دستگاه قابل توجه به طور مؤثر پردازش شوند. در این پست وبلاگ ، من مطالب متنوعی را که می توان توسط یک اکسترودر پیچ Twin Scice Scale در مقیاس آزمایشگاهی انجام داد ، کشف کردم و در مورد برنامه های آنها بحث می کنم.

پلیمرها

پلیمرها یکی از متداول ترین مواد پردازش شده توسط اکسترودرهای پیچ دوقلوی مقیاس آزمایشگاه هستند. این مولکول های بزرگ ، متشکل از زیر واحد های تکرار شونده ، به اشکال مختلفی از جمله ترموپلاستیک ، ترموست و الاستومرها ارائه می شوند.

ترموپلاستیک

ترموپلاستیک پلیمرهایی هستند که می توانند چندین بار ذوب و دوباره ذوب شوند بدون اینکه دچار تغییر شیمیایی قابل توجهی شوند. نمونه هایی از ترموپلاستیک که می توانند توسط یک اکسترودر پیچ دوقلوی مقیاس آزمایشگاهی پردازش شوند شامل پلی اتیلن (PE) ، پلی پروپیلن (PP) ، پلی استایرن (PS) ، کلرید پلی وینیل (PVC) و پلی اتیلن ترفتالات (PET) است.

PE یک ترموپلاستیک به طور گسترده ای است که به دلیل مقاومت عالی شیمیایی ، انعطاف پذیری و هزینه کم شناخته شده است. این می تواند در برنامه هایی مانند فیلم های بسته بندی ، لوله ها و محصولات تزریق شده استفاده شود. از طرف دیگر ، PP دارای نقطه ذوب بالاتر و سفتی بهتر در مقایسه با PE است و باعث می شود آن را برای برنامه هایی مانند قطعات خودرو ، کالاهای مصرفی و منسوجات مناسب کند.

PS یک پلاستیک واضح و سفت و سخت است که معمولاً در بسته بندی ، کارد و چنگال یکبار مصرف و عایق استفاده می شود. PVC یک پلیمر همه کاره با مقاومت در برابر آتش و ثبات شیمیایی است که اغلب در ساخت و ساز (به عنوان مثال ، لوله ها ، قاب های پنجره) و عایق الکتریکی استفاده می شود. PET یک پلاستیک قوی و سبک است که به طور عمده در بطری های نوشیدنی و بسته بندی مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.

یک اکسترودر پیچ دوقلوی آزمایشگاه می تواند برای ترکیب ترموپلاستیک با مواد افزودنی مانند پرکننده ها ، پلاستیک سازها ، تثبیت کننده ها و رنگ ها استفاده شود. این به محققان اجازه می دهد تا فرمولاسیون های پلیمری جدیدی را با خواص پیشرفته مانند بهبود قدرت مکانیکی ، عقب ماندگی شعله یا مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش ایجاد کنند.

دما

ترموست ها پلیمرهایی هستند که در حین پردازش تحت یک واکنش شیمیایی قرار می گیرند تا یک ساختار شبکه متقابل را تشکیل دهند. پس از درمان ، آنها نمی توانند ذوب شوند یا دوباره شکل بگیرند. نمونه هایی از ترموست ها شامل رزین های اپوکسی ، رزین های فنولیک و رزین های پلی استر است.

به دلیل چسبندگی عالی ، مقاومت شیمیایی و خصوصیات مکانیکی ، رزین های اپوکسی به طور گسترده ای در چسب ، پوشش و مواد کامپوزیت مورد استفاده قرار می گیرند. رزین های فنولیک به دلیل مقاومت در برابر حرارت زیاد شناخته شده اند و در کاربردهایی مانند عایق های الکتریکی ، روکش ترمز و ترکیبات قالب گیری استفاده می شوند. رزین های پلی استر معمولاً در تولید فایبرگلاس مورد استفاده قرار می گیرند - پلاستیک های تقویت شده برای قایق ها ، قطعات خودرو و مصالح ساختمانی.

یک اکسترودر پیچ دوقلوی مقیاس آزمایشگاهی می تواند برای مخلوط کردن رزین های ترموست با عوامل پخت ، پرکننده ها و سایر مواد افزودنی به صورت کنترل شده استفاده شود. از اکسترودر همچنین می توان برای مطالعه سینتیک پخت ترموست ها استفاده کرد ، که برای بهینه سازی شرایط پردازش و خصوصیات نهایی محصولات درمان شده بسیار مهم است.

الاستومرها

الاستومرها پلیمرهایی با خاصیت الاستیک هستند ، به این معنی که می توان آنها را کشیده و به شکل اصلی خود بازگردید. نمونه هایی از الاستومرها شامل لاستیک طبیعی ، لاستیک های مصنوعی مانند استایرن - لاستیک بوتادین (SBR) و الاستومرهای ترموپلاستیک (TPE) است.

لاستیک طبیعی از لاتکس درختان لاستیکی بدست می آید و به طور گسترده در لاستیک ها ، دستکش های لاستیکی و سایر محصولات لاستیکی مورد استفاده قرار می گیرد. SBR یک لاستیک مصنوعی با مقاومت در برابر سایش خوب است و معمولاً در آج های تایر استفاده می شود. TPE خواص ترموپلاستیک و الاستومرها را با هم ترکیب می کند و پردازش ترموپلاستیک و خاصیت ارتجاعی الاستومرها را ارائه می دهد. آنها در انواع برنامه های کاربردی مانند مهر و موم خودرو ، کالاهای مصرفی و وسایل پزشکی استفاده می شوند.

یک اکسترودر پیچ دوقلوی مقیاس آزمایشگاه می تواند برای ترکیب الاستومرها با پرکننده ها ، پلاستیک سازها ، مواد مخدر و سایر مواد افزودنی استفاده شود. همچنین می توان از آن برای تولید ترکیب TPE با خواص سفارشی مانند سختی ، کشش و مقاومت شیمیایی استفاده کرد.

بیوپلیمرها

بیوپلیمرها پلیمرهایی هستند که از منابع بیولوژیکی تجدید پذیر مانند گیاهان ، حیوانات و میکروارگانیسم ها مشتق می شوند. آنها به دلیل تجزیه و تحلیل پذیری ، پایداری و تأثیرات زیست محیطی کم ، یک جایگزین جذاب برای پلیمرهای سنتی نفتی هستند.

اسید پولیلاکتیک (PLA)

PLA یک پلیمر ترموپلاستیک قابل تجزیه قابل تجزیه است که از منابع تجدید پذیر مانند نشاسته ذرت یا نیشکر مشتق شده است. این خصوصیات مکانیکی خوب ، شفافیت و پردازش ، آن را برای برنامه های کاربردی مانند بسته بندی ، کارد و چنگال یکبار مصرف و رشته های چاپ سه بعدی مناسب می کند.

یک اکسترودر پیچ دوقلوی مقیاس آزمایشگاه می تواند برای پردازش PLA با مواد افزودنی برای بهبود خصوصیات آن مانند مقاومت در برابر ضربه ، مقاومت در برابر حرارت و خاصیت سد استفاده شود. به عنوان مثال ، اضافه کردن نانوفیلرها یا پلیمرهای دیگر به PLA می تواند عملکرد مکانیکی و مانع آن را افزایش دهد و این امر را برای برنامه های بسته بندی مواد غذایی مناسب تر می کند.

پلیمرهای مبتنی بر نشاسته

نشاسته یک پلیمر طبیعی است که در گیاهان یافت می شود و پلیمرهای مبتنی بر نشاسته را می توان با اصلاح نشاسته یا ترکیب آن با سایر پلیمرها تولید کرد. این پلیمرها تخریب پذیر هستند و می توانند در بسته بندی ، فیلم های کشاورزی و محصولات یکبار مصرف مورد استفاده قرار گیرند.

یک اکسترودر پیچ دوقلوی آزمایشگاه می تواند برای پلاستیک سازی نشاسته و مخلوط کردن آن با سایر پلیمرها یا مواد افزودنی برای بهبود پردازش و عملکرد آن استفاده شود. به عنوان مثال ، اضافه کردن پلاستیک سازها به نشاسته می تواند باعث کاهش شکنندگی آن و بهبود انعطاف پذیری آن شود ، در حالی که مخلوط کردن آن با سایر پلیمرها می تواند خاصیت مقاومت مکانیکی و آب آن را تقویت کند.

ترکیب

کامپوزیت ها موادی هستند که از دو یا چند ماده مختلف با خواص متمایز تشکیل شده اند. آنها برای ترکیب مزایای هر مؤلفه برای دستیابی به عملکرد برتر در مقایسه با مواد فردی طراحی شده اند.

فیبر - کامپوزیت های تقویت شده

فیبر - کامپوزیت های تقویت شده از یک ماده ماتریس (معمولاً یک پلیمر) و الیاف تقویت کننده مانند الیاف شیشه ای ، الیاف کربن یا الیاف طبیعی تشکیل شده اند. این کامپوزیت ها نسبت به وزن به وزن بالا دارند و در برنامه هایی مانند هوافضا ، خودرو و تجهیزات ورزشی استفاده می شوند.

از اکسترودر پیچ دوقلوی مقیاس آزمایشگاه می توان برای ترکیب پلیمر ماتریس با الیاف تقویت کننده استفاده کرد. اکسترودر می تواند پراکندگی یکنواخت الیاف موجود در ماتریس را تضمین کند ، که برای دستیابی به خواص مکانیکی خوب در کامپوزیت نهایی بسیار مهم است. به عنوان مثال ، در تولید ترموپلاستیک تقویت شده شیشه - فیبر ، اکسترودر پیچ دوقلوی می تواند بسته های فیبر را شکسته و الیاف فردی را به طور مساوی در سراسر ماتریس پلیمری توزیع کند.

نانوکامپوزیت ها

نانوکامپوزیت ها کامپوزیت هایی هستند که در آن حداقل یکی از مؤلفه ها دارای ابعاد نانو است. نانوذرات مانند خاک رس ، نانولوله های کربن و گرافن را می توان به یک ماتریس پلیمری اضافه کرد تا خصوصیات مکانیکی ، حرارتی ، الکتریکی و سد آن را بهبود بخشد.

یک اکسترودر پیچ دوقلوی آزمایشگاه می تواند برای پراکندگی نانوذرات در یک ماتریس پلیمری استفاده شود. نیروهای برشی بالا تولید شده در اکسترودر پیچ دوقلوی می توانند آگلومره های نانوذرات را از بین ببرند و از توزیع یکنواخت آنها در پلیمر اطمینان حاصل کنند. این امر برای تحقق پتانسیل کامل نانوذرات در تقویت خواص نانوکامپوزیت ضروری است.

مواد غذایی و دارویی

اکسترودرهای پیچ دوقلوی مقیاس آزمایشگاه نیز در صنایع مواد غذایی و دارویی برای پردازش انواع مواد استفاده می شود.

مواد غذایی

در صنایع غذایی ، می توان از اکسترودرهای پیچ دوقلوی برای پردازش غلات ، میان وعده ها ، ماکارونی ها و غذاهای حیوان خانگی استفاده کرد. آنها می توانند عملیاتی مانند پخت و پز ، مخلوط کردن ، برش و شکل گیری را انجام دهند. به عنوان مثال ، در تولید غلات صبحانه ، اکسترودر پیچ دوقلوی می تواند مواد غلات را بپزد ، آنها را گسترش دهد تا یک ساختار متخلخل ایجاد کند و آنها را به شکل مورد نظر شکل دهد.

از اکسترودر همچنین می توان برای ترکیب مواد افزودنی مانند ویتامین ها ، مواد معدنی ، طعم دهنده ها و رنگ ها در محصولات غذایی استفاده کرد. علاوه بر این ، می توان از آن برای بررسی تأثیر شرایط پردازش بر خواص تغذیه ای و حسی مواد غذایی استفاده کرد.

مواد دارویی

در صنعت داروسازی ، از اکسترودرهای پیچ دوقلوی برای تولید فرم های دوز جامد مانند قرص و کپسول استفاده می شود. از آنها می توان برای انجام اکستروژن داغ - ذوب ، که شامل ذوب یک دارو و یک حامل پلیمری و سپس اکسترود کردن مخلوط برای ایجاد یک پراکندگی جامد است ، استفاده کرد. این روش می تواند حلالیت و فراهمی زیستی داروهای محلول در محلول را بهبود بخشد.

از اکسترودر همچنین می توان برای گرانول پودرهای دارویی استفاده کرد که یک گام مهم در تولید قرص ها و کپسول ها است. با کنترل پارامترهای پردازش ، مانند دما ، سرعت پیچ و میزان خوراک ، خواص گرانول ها مانند اندازه ، چگالی و جریان پذیری می توانند بهینه شوند.

در پایان ، یک اکسترودر پیچ دوقلوی مقیاس آزمایشگاهی یک دستگاه بسیار متنوع است که می تواند طیف گسترده ای از مواد از جمله پلیمرها ، بیوپلیمرها ، کامپوزیت ها و مواد غذایی و دارویی را پردازش کند. توانایی آن در انجام چندین عملیات مانند مخلوط کردن ، ذوب ، برش و شکل گیری آن را به ابزاری اساسی برای تحقیق و توسعه در صنایع مختلف تبدیل می کند. اگر شما علاقه مند به کاوش در مورد قابلیت های پردازش یک اکسترودر پیچ دوقلوی آزمایشگاه برای مواد و برنامه های خاص خود هستید ، یا اگر قصد خرید یک خرید را داریدمقیاس آزمایشگاه اکسترودر پیچیامقیاس آزمایشگاه اکسترودر تک، لطفاً برای بحث بیشتر و مذاکره تهیه ، با ما تماس بگیرید.

منابع

• اوسوالد ، TA ، و هرناندز - اورتیز ، JP (2006). پردازش پلیمر: مدل سازی و شبیه سازی. ناشران هانسر.
• هارپر ، کالیفرنیا (ویرایش). (2002). کتابچه راهنمای پلاستیک ، الاستومرها و کامپوزیت ها. مک گرا - هیل.
• Singh ، RP ، & Heldman ، DR (2014). آشنایی با مهندسی غذا. مطبوعات دانشگاهی.
• گیبسون ، MC ، و شوارتز ، JB (2001). فناوری اکستروژن دارویی. مارسل دکر.