Mercatel industrial marketing & consultancy

Transcriptie

1 Ontwikkelingen in Statische Mengers Statische mengers als verlengstuk van de plastificeerschroef Presentatie Stichting Mikrocentrum Nederland Juni 2001 John Düring Mercatel Groep BV Enschede

2 Mercatel Groep BV Activiteiten o.h.g.v. industriële marketing en consulting Consulting o.h.g.v. kunststoftechnologie -verwerkingstechnieken -product- en procesontwikkeling verder: prototyping en softtools Samenwerking met Kobe Steel Ltd. (Japan) Producent van kunststofverwerkende machines: spuitgietmachines, compounders, extruders, mixers, smeltpompen, granulatoren etc. Internet:

3 Opbouw presentatie: -definitie -menging -dispersief -distributief -conventionele mengers -nieuwe generatie mengers -dispersief mengen -afschuifspanning -opmengen -splitsen druppels -opbreken draden -de-agglomeratie -stromingsprofielen -MSM Statische Menger -opbouw en werking -uitvoeringen -Samenvatting -Verwijzingen

4 Definitie -Statische menger -static mixer -mixing head (mengkop) -motionless mixer Geen bewegende delen Mengvermogen o.b.v. doorstromend fluïdum -gas, vloeistof, slurry -ook: kunststofsmelt Toepassing vnl. homogeniseren van de kunststofsmelt t.a.v. samenstelling en temperatuur. B.v. pigmentmasterbatch

5 Menging Dispersief mengen -verkleinen / opdelen (dispergeren) Distributief mengen -verdelen (distribueren) N.B.: voor een goede menging is zowel dispersief als distributief mengen noodzakelijk.

6 Conventionele statische mengers -Etoflo -Kenics -Komax -Lightnin -Multiflux -N-Form -PMR -Ross -Sulzer / Koch -Toray N.B.: in 1981 al ca. 30 typen bekend

7 Werkingsprincipe 1) opsplitsen van de hoofdstroom in kleinere deelstromen 2) geometrisch t.o.v. elkaar verleggen van de deelstromen 3) samenvoegen van de deelstromen 4) aantal keer herhalen van bovengenoemde stappen Dit is een zuiver distributief mengprincipe.

8 Nieuwe generatie Statische mengers -Madison (DDSM) -Mercatel (MSM) Combinatie van dispersief en distributief mengen Distributief zoals conventioneel: -voldoende aantal malen herhaaldelijk opsplitsen, verleggen en weer samenvoegen van de stroming Dispersief mengen door: -voldoende aantal malen herhaaldelijk introduceren van kortstondige en gecontroleerde afschuifspanning

9 Dispersief mengmechanisme Sleepstroming Afschuifsnelheid Afschuifspanning Deze afschuifspanning resulteert in visceuze krachten.

10 Vervolg dispersief mengen Opmengen van ander kunststof zoals masterbatch, recyclemateriaal etc. -opdelen druppels -opbreken draden Capillair-getal

11 Vervolg dispersief mengen De-agglomeratie van pigmenten, vulstoffen etc. -opbreken van de agglomeraten in aggregaten primair deeltje aggregaat agglomeraat Fragmentatie-getal

12 Vervolg dispersief mengen Stromingsprofielen: Sleepstroming Drukstroming Rekstroming Afschuifspanning: rekstroming > drukstroming > sleepstroming

13 MSM Statische menger Dispersieve menging -rekstroming in convergerende kanalen (gekromd) Distributieve menging -op conventionele wijze: herhaald opsplitsen, verleggen en samenvoegen van de stroming

14 MSM statische menger -standaard geschikt voor de meest gangbare kunststoffen en toevoegingen (masterbatch, vulstoffen, etc.) -intensieve dispersie en/of distributie mogelijk -etage-menger (meertraps menger) -speciale uitvoeringen mogelijk -blaas-extrusie (single-out) -makkelijk (op) te schalen, dus voor grote en voor kleine spuitgietmachines cq. extruders (compounders) -combinatie met voorgeschakeld filter mogelijk

15 MSM statische menger Voorbeeld met voorgeschakeld enkelvoudig filter:

16 Samenvatting -voor goede mengwerking zowel dispersieve als distributieve menging noodzakelijk -conventionele statische mengers kunnen goed distributief mengen -nieuwe generatie statische mengers kunnen zowel dispersief als distributief mengen -randvoorwaarden: -klein drukval gewenst (dus efficiënt dispergeren) -korte L/D gewenst (beschikbare ruimte) -makkelijk in cq. uit te bouwen -makkelijk te combineren met een filter

17 Verwijzingen Allocca, P.T.; Mixing Efficiency of Static Mixing Units in Laminar Flow. Fiber Producer (1982) April, blz Düring et al; Ontwikkelingen in statische mengers Grote homogeniteit, beter product. Kunststof en Rubber 54 (2001), blz Gramann et al; A new dispersive and distributive static mixer for the compounding of highly viscous materials. Antec (1999), blz