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Dominando a extrusão Hot Melt com extrusora de parafuso duplo

No cenário em constante evolução da fabricação, eficiência e precisão são os pilares do sucesso. Uma tecnologia notável que resume esses princípios é a extrusora de parafuso duplo. Neste artigo, exploraremos como esta máquina incrível transforma materiais sólidos de fusão a quente em uma variedade de formas úteis.

Dos fundamentos dos adesivos hot melt às complexidades do processo de extrusão e às vantagens inegáveis que ele traz, embarcaremos em uma viagem pelo mundo da “Extrusora de parafuso duplo para Hot Melt.”

O que é adesivo hot melt?

O adesivo hot melt, muitas vezes referido como cola quente, exemplifica um material hot melt típico. Este adesivo plástico apresenta uma característica única de alterar seu estado físico dentro de uma faixa específica de temperatura, mantendo suas características químicas. Notavelmente, não é tóxico, é inodoro e é qualificado como um produto químico ecológico.

É amplamente utilizado para unir uma variedade de materiais porque pode ser facilmente aplicado em estado fundido e depois solidifica à medida que esfria. O produto em si é sólido, fácil de embalar, transportar e armazenar, livre de solventes, livre de poluição e não tóxico. Além disso, oferece os benefícios de um processo de fabricação simples, elevado valor agregado, fortes capacidades de colagem e rápido desempenho, o que o torna uma escolha preferida em indústrias relacionadas.

Principais tipos e aplicações de adesivo hot melt

Adesivo termofusível PA

Suas características marcantes são uma estreita faixa de ponto de amolecimento, solidificação imediata quando a temperatura é ligeiramente inferior ao ponto de fusão e boa resistência ao óleo e aos medicamentos; e como a molécula contém grupos polares, como grupos amino, hidroxila e amida, ela é resistente a muitos materiais polares. Possui melhores propriedades de ligação.

Portanto, é amplamente utilizado nas indústrias de calçados, vestuário, eletrônicos, telecomunicações, eletrodomésticos, automóveis e máquinas.

Adesivo termofusível PU

O poliuretano possui características de resistência ao desgaste, resistência química, resistência a baixas temperaturas, flexibilidade e alta resistência de ligação. Tem sido amplamente utilizado nas áreas de elastômeros, espumas plásticas, revestimentos e adesivos.

Desde a década de 1960, os adesivos de poliuretano à base de solvente têm sido usados na fabricação de calçados, malas, tintas e outras indústrias. No entanto, a volatilização de uma grande quantidade de solventes orgânicos não só polui o ambiente, mas também aumenta os custos, limitando assim o seu desenvolvimento. Com a crescente conscientização das pessoas sobre a proteção ambiental e a energia, os adesivos sem solventes desenvolveram-se rapidamente.

Adesivo termofusível EVA

O adesivo hot melt de etileno/acetato de vinila (EVA) é o adesivo hot melt mais amplamente utilizado e utilizado. Possui excelentes propriedades adesivas e pode aderir a quase todos os materiais. É comumente conhecida como cola universal. Possui baixa viscosidade de fusão, aplicação conveniente de cola, boa compatibilidade com agentes de composição e uma ampla gama de agentes de composição. Adesivos hot melt com desempenho/preço razoáveis podem ser formulados de acordo com os requisitos de uso.

O adesivo hot melt EVA é amplamente utilizado na encadernação de livros sem fio, produção de laminado de madeira, vedação de bordas de móveis de painel, produção de tecido não tecido, etc.

Agora que exploramos o mundo versátil dos adesivos hot melt, é crucial entender como esses materiais são processados e moldados de maneira eficiente para diversas aplicações.

Processo de extrusão por fusão a quente

Um dos principais métodos para trabalhar com adesivos hot melt é através de um processo de fabricação especializado conhecido como extrusão hot melt.

A extrusão Hot Melt é realizada através do uso de uma extrusora, um dispositivo equipado com um ou dois parafusos giratórios fechados dentro de um cilindro. Esses parafusos funcionam para transportar materiais ao longo do comprimento do dispositivo. Uma extrusora é composta por quatro componentes principais:

  • Seção de Alimentação: Aqui, os materiais são introduzidos através de uma abertura no barril de alimentação, que pode apresentar uma tremonha cheia com o material a ser extrusado ou pode ser fornecido continuamente de forma controlada por um ou mais alimentadores externos.
  • Seção de Transporte (Processamento): Esta seção, composta pelo cilindro e pelas roscas, serve para transportar e, quando necessário, misturar materiais.
  • Matriz, Bico ou Molde: Este componente molda o material à medida que ele sai da extrusora.
  • Equipamentos Auxiliares Downstream: Responsáveis pela refrigeração, corte e/ou coleta do produto final, esses componentes desempenham um papel crucial no processo de extrusão.

O processo para obter extrusão por fusão a quente usando uma extrusora envolve as seguintes etapas:

  1. Alimentação de material: Materiais hot melt, como polímeros e aditivos, são carregados no funil de alimentação. Este é o ponto de partida do processo de extrusão.
  2. Transporte de Material: O material é alimentado por gravidade ou auxiliado por alimentadores externos na seção de transporte da extrusora. Em um extrusora de parafuso duplo, esta seção consiste nos parafusos interligados dentro de um cilindro.
  3. Fusão e mistura: Os parafusos exercem fortes forças de cisalhamento e mistura, facilitando a troca simétrica e a penetração de materiais multifásicos. Eventualmente, esses materiais transitam para um estado monofásico e atingem um alto nível de dispersão uniforme.
  4. Devolatilizar: Esta operação remove efetivamente a umidade ou outros solventes do material, garantindo a pureza e consistência desejadas.
  5. Extrusão: O material é transportado e pressurizado pelas roscas enquanto sofre mistura adicional. Em seguida, é extrudado suavemente através da matriz. Dependendo dos requisitos específicos, a forma do extrudado pode ser alterada conforme necessário através da matriz.
  6. Resfriamento e Solidificação: Ao sair da matriz, o material hot melt sofre rápido resfriamento e solidificação. Isto ocorre através da exposição às condições ambientais ou com a ajuda de sistemas de refrigeração integrados na extrusora.
  7. Coleta ou Processamento Adicional: O produto final é coletado diretamente ou segue para processos posteriores adicionais, dependendo da aplicação específica.

Máquina extrusora de fusão a quente comum

Entra em cena os instrumentistas deste processo de extrusão por hot melt – as “máquinas de extrusão por hot melt”. Esses dispositivos sofisticados são a força motriz por trás da transformação de materiais hot melt.

No domínio dos equipamentos de extrusão de hot melt, dois tipos principais se destacam: extrusoras de êmbolo e de parafuso. As extrusoras de êmbolo, devido às suas capacidades limitadas de mistura, estão gradualmente caindo em desuso. Enquanto isso, as extrusoras de parafuso vêm em variações como modelos de parafuso único, parafuso duplo e multiparafuso. Atualmente, as extrusoras de parafuso único e de parafuso duplo reinam supremas no campo da preparação de materiais.

Extrusora de parafuso único

A extrusora de parafuso único apresenta um design integrado, compreendendo seções distintas, incluindo uma área de funil de resfriamento, uma área de transporte de sólidos, uma área de fusão e uma área de transporte de material fundido. É predominantemente empregado com a finalidade de fundir e transportar polímeros, moldando-os em formas contínuas.

Extrusora de parafuso duplo

Em contraste, as extrusoras de rosca dupla encontram sua principal utilidade na mistura de polímeros por fusão, juntamente com materiais suplementares, como pigmentos, cargas, reforçadores e APIs. Além disso, as extrusoras de dupla rosca desempenham a função de desvolatilização em processos industriais específicos. Esta extrusora em particular possui uma estrutura consolidada, composta por cinco seções principais: área de transporte de sólidos, área de fusão, área de mistura, área de exaustão e área de transporte de material fundido.

Vantagens de usar extrusora de dupla rosca para hot melt

Agora, vamos nos aprofundar no cerne da nossa discussão – a aplicação de extrusoras de rosca dupla no processo de extrusão por fusão a quente. Este método oferece uma infinidade de vantagens, que exploraremos minuciosamente para compreender seu papel crucial no cenário industrial.

  1. Mistura e homogeneização superiores: As extrusoras de rosca dupla fornecem excelentes capacidades de mistura devido às roscas entrelaçadas. Isso resulta em distribuição homogênea e consistente de aditivos, como pigmentos ou APIs, dentro do material hot melt. Isto é crucial para indústrias como a farmacêutica e a de plásticos, onde a uniformidade é fundamental.
  2. Controle preciso de temperatura: As extrusoras de rosca dupla oferecem controle preciso de temperatura dentro do cilindro. Isso garante que o material hot melt seja processado na temperatura ideal para seus requisitos específicos, evitando a degradação térmica e mantendo a fusão e a mistura eficientes.
  1. Versatilidade e Personalização: Essas extrusoras são altamente versáteis e podem ser personalizadas com diferentes designs e configurações de rosca para atender às necessidades específicas de produção. Essa adaptabilidade os torna adequados para uma ampla gama de aplicações, desde produtos farmacêuticos até plásticos e processamento de alimentos.
  2. Maior rendimento: As extrusoras de rosca dupla geralmente apresentam taxas de rendimento mais altas em comparação com outros métodos de extrusão. Isso leva ao aumento da produtividade e eficiência no processo de fabricação.
  3. Dispersão aprimorada de aditivos: As intensas capacidades de cisalhamento e mistura das extrusoras de rosca dupla resultam em dispersão superior de aditivos no material hot melt. Isto é particularmente benéfico em indústrias como a de adesivos e farmacêutica, onde as propriedades do produto final dependem da distribuição uniforme dos componentes.
  4. Melhor qualidade do produto: O processamento consistente e controlado em extrusoras de rosca dupla leva a uma melhor qualidade do produto e a menos defeitos. Isto é essencial em indústrias como a produção de alimentos, onde a consistência do produto é crítica.

Ao concluirmos nossa jornada pelo reino da “Extrusora de Parafuso Duplo para Hot Melt”, uma coisa fica bastante clara: esta tecnologia representa o futuro do processamento de materiais eficiente e versátil. Ele capacita as indústrias a alcançar consistência, qualidade e personalização em uma escala anteriormente inatingível.

Desde a compreensão da natureza dos adesivos hot melt e do meticuloso processo de extrusão hot melt até o maquinário que dá vida a tudo isso, nos aventuramos profundamente no coração dessa tecnologia transformadora. As vantagens que oferece são inegáveis, tornando-o um ativo inestimável em áreas tão diversas como farmacêutica, plásticos e produção alimentar. À medida que as indústrias continuam a inovar e a evoluir, o papel das extrusoras de duplo fuso irá, sem dúvida, crescer, moldando o nosso futuro de formas ainda inimagináveis.

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