Som presisjonsutstyr for materialforskning og prosessverifisering opprettholder produksjonslinjen for dobbel-skruekstrudering i laboratoriet kontinuerlige produksjonsegenskaper samtidig som den legger vekt på kontrollerbare parametere, sporbare data og fleksibel drift. Hele prosessen dekker råvareforberedelse, mating, smelteplastisering, blanding og homogenisering, støping av produksjon og etter-behandling, og danner en komplett kjede fra utgangsmaterialer til prøver som er egnet for analyse og evaluering, og gir et pålitelig eksperimentelt grunnlag for formuleringsscreening og prosessoptimalisering.
Prosessen starter med forbehandling av råstoffet og nøyaktig veiing. Matriseharpiksen, fyllstoffene, tilsetningsstoffene og funksjonelle komponenter veies i henhold til den eksperimentelle formuleringen. Hygroskopiske materialer krever for-tørking for å sikre at fuktighetsinnholdet er innenfor det tillatte området for prosessen. Pulvere eller granulat kan siktes etter behov for å forene partikkelstørrelsesfordelingen, og redusere risikoen for fôringssvingninger og ujevn plastifisering. Strengheten til dette stadiet bestemmer direkte repeterbarheten til eksperimentet og gyldigheten til dataene.
Så begynner fôringsstadiet. Laboratorieekstrudere er vanligvis utstyrt med tap-i-vekt eller volumetriske presisjonsmatere for kontinuerlig å levere for-behandlet materiale til dobbel-skruekstruderinntaket med en bestemt hastighet. Stabiliteten til matehastigheten overvåkes i sanntid av sensorer og danner et lukket-sløyfekontrollsystem med ekstruderens hovedenhet, som sikrer konsistente materialinngangsforhold på tvers av forskjellige eksperimentelle grupper og gir en målestokk for påfølgende prosessparametersammenlikninger.
Etter å ha kommet inn i hovedenheten for dobbel-skruekstruder, gjennomgår materialet tre trinn sekvensielt: transport, smelting og blanding. Skruen roterer inne i tønnen og driver frem materialet. Den kombinerte effekten av ekstern tønneoppvarming og intern varme generert ved skruskjæring øker gradvis materialets temperatur over smeltepunktet i kompresjonsseksjonen, og fullfører overgangen fra fast-til-flytende fase. Gjennom kombinasjoner av forskjellige funksjonelle skrueelementer kan høy-dispersjon og homogenisering av komponenter oppnås i homogeniseringsdelen, og oppfyller de spesielle prosesskravene for høy-fylling, flerfaseblanding eller reaktiv ekstrudering. Denne prosessen er avgjørende for å bestemme smeltekvalitet og påfølgende prøveytelse.
Det smeltede og homogeniserte materialet ekstruderes gjennom dysen og går inn i formings- og avkjølingstrinnet. Avhengig av de eksperimentelle målene, kan rett ekstrudering, arkekstrudering eller granuleringsutstyr velges for å danne granuler. For undervanns- eller tørr-kuttet granulering blir den ekstruderte strimmelen eller filamentsmelten raskt avkjølt og størknet i et kjølemedium eller luftstrøm, og deretter kuttet til jevne partikler med en roterende kutter. Avkjølings- og pelletiseringsparametere må tilpasses smelteviskositeten og målpartikkelstørrelsen for å sikre jevn partikkelmorfologi og ingen agglomerering.
De formede prøvene fortsetter deretter til innsamlings- og etterbehandlingsstadiet.- Strips kan brukes direkte for strekk, varmeforvrengning eller brennbarhetstesting; partikler dehydreres, tørkes, pakkes og nummereres for smeltestrømindeks, mekaniske egenskaper, termisk analyse og mikrostrukturkarakterisering. Gjennom hele prosessen registreres parametere som temperatur, trykk, rotasjonshastighet, dreiemoment og strøm synkront av et integrert kontrollsystem, og danner et komplett prosessdataarkiv for å gi grunnlag for resultatanalyse og prosess-backtracking.
Etter eksperimentet må utstyret rengjøres og vedlikeholdes i henhold til prosedyrer for å forhindre kryss-kontaminering forårsaket av materialrester, og tilstanden til skruen og fatet må kontrolleres for å opprettholde nøyaktigheten og repeterbarheten til påfølgende eksperimenter.
Totalt sett er laboratorieproduksjonslinjen for dobbel-skrueekstrudering preget av sin systematiske, raffinerte og data-drevne prosess, som organisk kombinerer råmaterialeforberedelse, mating, plastisering og blanding, støping og prøvebehandling. Den gjengir ikke bare den grunnleggende logikken til kontinuerlig industriell produksjon, men gir også en høy grad av fleksibilitet og kontrollerbarhet i FoU-stadiet, og konstruerer dermed en vitenskapelig og effektiv eksperimentell vei for formuleringsutvikling og prosessverifisering av polymermaterialer.