Quels matériaux peuvent être traités par une extrudeuse à double vis à l’échelle du laboratoire ?

Une extrudeuse à double vis à échelle de laboratoire est un équipement polyvalent et indispensable dans les services de recherche et développement (R&D) de diverses industries. En tant que fournisseur deExtrudeuse à double vis à l'échelle de laboratoire, J'ai été témoin de première main le large éventail de matériaux qui peuvent être traités efficacement en utilisant cette machine remarquable. Dans cet article de blog, j'explorerai les divers matériaux qui peuvent être gérés par une extrudeuse à double vis à échelle de laboratoire et discuterai de leurs applications.

Polymères

Les polymères sont l'un des matériaux les plus courants traités par les extrudeurs à deux vis à l'échelle de laboratoire. Ces grandes molécules, composées de sous-unités répétitives, se présentent sous une variété de formes, y compris les thermoplastiques, les thermodurcissiers et les élastomères.

Thermoplastique

Les thermoplastiques sont des polymères qui peuvent être fondues et renforcés plusieurs fois sans subir un changement chimique significatif. Des exemples de thermoplastiques qui peuvent être traités par une extrudeuse à double vis à échelle de laboratoire comprennent le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polystyrène (PS), le chlorure de polyvinyle (PVC) et le polyéthylène téréphtalate (PET).

L'EP est un thermoplastique largement utilisé connu pour son excellente résistance chimique, flexibilité et faible coût. Il peut être utilisé dans des applications telles que les films d'emballage, les tuyaux et les produits moulés par injection. PP, en revanche, a un point de fusion plus élevé et une meilleure rigidité par rapport à l'EP, ce qui le rend adapté à des applications telles que les pièces automobiles, les biens de consommation et les textiles.

Le PS est un plastique rigide transparent couramment utilisé dans l'emballage, les couverts jetables et l'isolation. Le PVC est un polymère polyvalent avec une bonne résistance au feu et une stabilité chimique, souvent utilisés dans la construction (par exemple, les tuyaux, les cadres de fenêtres) et l'isolation électrique. PET est un plastique fort et léger utilisé principalement dans les bouteilles de boissons et les emballages alimentaires.

Une extrudeuse à double vis à échelle de laboratoire peut être utilisée pour composer des thermoplastiques avec des additifs tels que des charges, des plastificateurs, des stabilisateurs et des colorants. Cela permet aux chercheurs de développer de nouvelles formulations de polymères avec des propriétés améliorées, telles que l'amélioration de la résistance mécanique, du retard de flamme ou de la résistance aux UV.

Thermosets

Les thermodurcissants sont des polymères qui subissent une réaction chimique pendant le traitement pour former une structure de réseau liée à la croix. Une fois guéri, ils ne peuvent pas être fondus ou en forme. Des exemples de thermodurcissants comprennent les résines époxy, les résines phénoliques et les résines en polyester.

Les résines époxy sont largement utilisées dans les adhésifs, les revêtements et les matériaux composites en raison de leur excellente adhésion, résistance chimique et propriétés mécaniques. Les résines phénoliques sont connues pour leur forte résistance à la chaleur et sont utilisées dans des applications telles que les isolateurs électriques, les doublures de frein et les composés de moulage. Les résines en polyester sont couramment utilisées dans la production de plastiques renforcés en fibre de verre pour les bateaux, les pièces automobiles et les matériaux de construction.

Une extrudeuse à double vis à l'échelle de laboratoire peut être utilisée pour mélanger les résines thermodurcies avec des agents de durcissement, des charges et d'autres additifs de manière contrôlée. L'extrudeuse peut également être utilisée pour étudier la cinétique de durcissement des thermodurcissiers, ce qui est crucial pour optimiser les conditions de traitement et les propriétés finales des produits durcis.

Élastomères

Les élastomères sont des polymères aux propriétés élastiques, ce qui signifie qu'ils peuvent être étirés et revenir à leur forme d'origine. Des exemples d'élastomères comprennent le caoutchouc naturel, les caoutchoucs synthétiques tels que le styrène - le caoutchouc butadiène (SBR) et les élastomères thermoplastiques (TPE).

Le caoutchouc naturel est obtenu à partir du latex des caoutchoucs et est largement utilisé dans les pneus, les gants en caoutchouc et autres produits en caoutchouc. SBR est un caoutchouc synthétique avec une bonne résistance à l'abrasion et est couramment utilisé dans les marches des pneus. Les TPE combinent les propriétés des thermoplastiques et des élastomères, offrant la procédabilité des thermoplastiques et l'élasticité des élastomères. Ils sont utilisés dans une variété d'applications, telles que les phoques automobiles, les biens de consommation et les dispositifs médicaux.

Une extrudeuse à double vis à échelle de laboratoire peut être utilisée pour aggraver les élastomères avec des charges, des plastifiants, des agents vulcanisants et d'autres additifs. Il peut également être utilisé pour produire des mélanges TPE avec des propriétés personnalisées, telles que la dureté, l'élasticité et la résistance chimique.

Biopolymères

Les biopolymères sont des polymères dérivés de sources biologiques renouvelables, telles que les plantes, les animaux et les micro-organismes. Ils sont une alternative intéressante aux polymères traditionnels à base de pétrole en raison de leur biodégradabilité, de leur durabilité et de leur faible impact environnemental.

Acide polylactique (PLA)

L'APL est un polymère thermoplastique biodégradable dérivé de ressources renouvelables telles que l'amidon de maïs ou la canne à sucre. Il possède de bonnes propriétés mécaniques, la transparence et la processeur, ce qui le rend adapté aux applications telles que l'emballage, la vaisselle jetable et les filaments d'impression 3D.

Une extrudeuse à double vis à échelle de laboratoire peut être utilisée pour traiter le PLA avec des additifs pour améliorer ses propriétés, telles que la résistance à l'impact, la résistance à la chaleur et les propriétés de la barrière. Par exemple, l'ajout de nanofilleurs ou d'autres polymères à PLA peut améliorer ses performances mécaniques et barrières, ce qui le rend plus adapté aux applications d'emballage alimentaire.

Polymères basés sur l'amidon

L'amidon est un polymère naturel trouvé dans les plantes, et les polymères à base d'amidon peuvent être produits en modifiant l'amidon ou en le mélangeant avec d'autres polymères. Ces polymères sont biodégradables et peuvent être utilisés dans l'emballage, les films agricoles et les produits jetables.

Une extrudeuse à double vis à l'échelle de laboratoire peut être utilisée pour plastiser l'amidon et la mélanger avec d'autres polymères ou additifs afin d'améliorer sa procédabilité et ses performances. Par exemple, l'ajout de plastifiants à l'amidon peut réduire sa fragilité et améliorer sa flexibilité, tandis que le mélange avec d'autres polymères peut améliorer ses propriétés mécaniques et de résistance à l'eau.

Composites

Les composites sont des matériaux composés de deux ou plusieurs matériaux différents avec des propriétés distinctes. Ils sont conçus pour combiner les avantages de chaque composant pour obtenir des performances supérieures par rapport aux matériaux individuels.

Fiber - Composites renforcés

Les composites renforcés en fibre sont constitués d'un matériau matriciel (généralement un polymère) et des fibres de renforcement, telles que les fibres de verre, les fibres de carbone ou les fibres naturelles. Ces composites ont des rapports à haute résistance et poids et sont utilisés dans des applications telles que l'aérospatiale, l'automobile et les équipements sportifs.

Une extrudeuse à deux vis à l'échelle de laboratoire peut être utilisée pour composer le polymère matriciel avec les fibres de renforcement. L'extrudeuse peut assurer une dispersion uniforme des fibres dans la matrice, ce qui est crucial pour réaliser de bonnes propriétés mécaniques dans le composite final. Par exemple, dans la production de thermoplastiques renforcés en verre - fibre, l'extrudeuse à deux vis peut briser les faisceaux de fibres et répartir les fibres individuelles uniformément dans la matrice du polymère.

Nanocomposites

Les nanocomposites sont des composites dans lesquels au moins l'un des composants a des dimensions à l'échelle nanométrique. Des nanoparticules telles que l'argile, les nanotubes de carbone et le graphène peuvent être ajoutés à une matrice polymère pour améliorer ses propriétés mécaniques, thermiques, électriques et barrières.

Une extrudeuse à double vis à échelle de laboratoire peut être utilisée pour disperser les nanoparticules dans une matrice polymère. Les forces de cisaillement élevées générées dans l'extrudeuse à deux vis peuvent briser les agglomérats de nanoparticules et assurer leur distribution uniforme dans le polymère. Ceci est essentiel pour réaliser le plein potentiel des nanoparticules pour améliorer les propriétés du nanocomposite.

Matériaux alimentaires et pharmaceutiques

Des extrudeuses à deux vis à l'échelle de laboratoire sont également utilisées dans les industries alimentaires et pharmaceutiques pour traiter une variété de matériaux.

Matériaux alimentaires

Dans l'industrie alimentaire, les extrudeuses à deux vis peuvent être utilisées pour traiter les céréales, les collations, les pâtes et les aliments pour animaux de compagnie. Ils peuvent effectuer des opérations telles que la cuisson, le mélange, le cisaillement et la formation. Par exemple, dans la production de céréales de petit-déjeuner, l'extrudeuse à double vis peut cuire les ingrédients de céréales, les développer pour créer une structure poreuse et les façonner dans la forme souhaitée.

L'extrudeuse peut également être utilisée pour incorporer des additifs tels que les vitamines, les minéraux, les saveurs et les couleurs dans les produits alimentaires. De plus, il peut être utilisé pour étudier l'effet des conditions de traitement sur les propriétés nutritionnelles et sensorielles des matières alimentaires.

Matériaux pharmaceutiques

Dans l'industrie pharmaceutique, les extrudeurs à deux vis sont utilisés pour la production de formes posologiques solides telles que les comprimés et les capsules. Ils peuvent être utilisés pour effectuer une extrusion de fusion chaude, qui implique de fondre un médicament et un porte-polymère, puis d'extruder le mélange pour former une dispersion solide. Cette technique peut améliorer la solubilité et la biodisponibilité de médicaments mal solubles.

L'extrudeuse peut également être utilisée pour granuler les poudres pharmaceutiques, ce qui est une étape importante dans la production de comprimés et de capsules. En contrôlant les paramètres de traitement, tels que la température, la vitesse de vis et le débit d'alimentation, les propriétés des granules, telles que la taille, la densité et la fluidité, peuvent être optimisées.

En conclusion, une extrudeuse à deux vis à l'échelle de laboratoire est une machine très polyvalente qui peut traiter une large gamme de matériaux, y compris les polymères, les biopolymères, les composites et les matériaux alimentaires et pharmaceutiques. Sa capacité à effectuer plusieurs opérations telles que le mélange, la fusion, le cisaillement et la formation en fait un outil essentiel pour la R&D dans diverses industries. Si vous êtes intéressé à explorer les capacités de traitement d'une extrudeuse à double vis à échelle de laboratoire pour vos matériaux et applications spécifiques, ou si vous envisagez d'acheter unExtrudeuse à double vis à l'échelle de laboratoireou unExtrudeuse à vis unique à l'échelle de laboratoire, N'hésitez pas à nous contacter pour une discussion plus approfondie et une négociation des achats.

Références

• Osswald, Ta et Hernandez - Ortiz, JP (2006). Traitement des polymères: modélisation et simulation. Hanser Publishers.
• Harper, CA (éd.). (2002). Manuel de plastiques, d'élastomères et de composites. McGraw - Hill.
• Singh, RP et Heldman, Dr (2014). Introduction à l'ingénierie alimentaire. Presse académique.
• Gibson, MC et Schwartz, JB (2001). Technologie d'extrusion pharmaceutique. Marcel Dekker.