• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.30-38
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• 1996

단축 압출 공정에서 혼합 증진 장치로 사용될수 있는 새로운 스크류가 본 연구를 통하여 개발되었다. 스크류의 체널을 따라가면서 정규유동에서 존재하는 폐쇄유선을 깨뜨리 기 위하여 배리어를 공간상에서 주기적으로 배치하여 카오스 혼합을 일으키는 것이 새로운 스크류 설계의 기본적인 아이디어이다. 본 논문에서는 단축 압축기상에서의 카오스 혼합에 관한 기본 역학 구조를 설명하였고 카오스 스크류를 사용하여 실험적으로 카오스 혼합을 관 찰하였다. 단축 압출기에서의 기존 스크류와 비교하여 카오스 스크류를 사용하였을 경우 혼 합성능이 월등하게 증진됨을 실험적으로 얻은 혼합형태로부터 알수 있었다. 또한 카오스 스 크류는 특허 출원된 다른 혼합장치들에 비하여 형상이 간단하여 제작비가 저렴하고 스크류 특성이 우수하며 수해석적 면에서 스크류특성, 체류시간, 변형척도등을 예측할수 있는 장점 이 가진다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.9
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• pp.77-83
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• 2018

Thermoplastic elastomers are being used increasingly throughout industry owing to their superior properties, such as superior elasticity, formability, and recoverability. Currently, research related to thermoplastic elastomers is focused on the development of composite elastomers by combining with various materials and the development of equipment. On the other hand, in the field of small and medium sized companies, it is necessary to study not only the application of these new materials, but also the process conditions that enable the extrusion of thermoplastic elastomers in inexpensive uniaxial screwing equipment. If extrusion is performed in a single screw extruder, it is important to maintain a uniform thickness through process control of the extruder. This study examined the effects of the processing temperature, which is an extrusion process variable, on the formability of a tube in the thermoplastic elastomer TPE-800L uniaxial extrusion process. The nozzle zone temperature is the most important factor in the extrusion of thermoplastic elastomer TPE-800L; the most excellent moldability was confirmed at $165-170^{\circ}C$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.59 no.3
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• pp.305-315
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• 2021

An intermeshing corotating twin screw extruder is mainly used for compounding polymeric materials. Twin screw extruder can adopt modular-type screw configurations, which directly controls the quality and productivity of the products. The types, shapes, and specifications of the screw and kneading elements are summarized, and the effects of screw configuration on the processabiliy of the materials are discussed. The principles of screw configuration universally applied to mass production of general-purpose resins are explained, and the guidelines of screw combination according to the roles of feeding, melt mixing, and metering zones are listed. The strategies of screw combination suitable for various cases, such as side feeding of liquid additives or inorganic fillers, reactive extrusion, devolatilization process, production of products requiring bright color and transparency, and processing of materials with low apparent specific gravity, are presented.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.39-48
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• 1996

최근에 본 연구자에 의하여 기존 스크류의 간단한 수정을 통해 단축 압출공정에서 의 혼합성능을 증진시키는 카오스 스크류를 개발하였고, 단축압출기에서의 기존스크류와 비 교하여 카오스 스크류를 사용하였을 경우 혼합성능이 월등하게 증진됨을 실험적으로 얻은 혼합형태로부터 알수 있었다. 본논문에서는 카오스 스크류에서 일어나는 카오스 유동을 집 중적으로 수치모사 하였으며 그결과를 중요한 무차원 변수에 대하여 입자 궤적,포인카레 단 면 본 논문에서 제안한 쉘사상법을 통하여 나타내었다. 쉘사사아법은 혼합형태와 불변체군 을 얻기에 매우 효과적인 방법이며 수치해석으로 얻은 불변체군은 실험결과와 잘 일치하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.20 no.7
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• pp.217-226
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• 2003

Twin screw extruders are the heart of the polymer processing industry. They are used at some stage in nearly all polymer processing operations. This paper is concerned with the basic elements of the extruder design. The proper design of the geometry of the extruder screw is of crucial importance to the proper functioning of the extruder. If the material transport instabilities occur as a result of improper screw geometry, even the most sophisticated computerized control system cannot solve the problem. For this purpose, a characteristic design on the screw flights shape of the closely intermeshing co-rotating twin screw extruder. This paper presents design parameters of double flighted screw and triple flighted screw elements, and characteristics of various screw channel area versus screw diameter ratio, K value, in the barrel of screw extruder.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.23 no.1
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• pp.81-87
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• 1991

To examine the effect of the individual operational variables on extrusion process, test trials of the fractional factorial design of the three process variables at three levels, including feed rate, screw speed and die openings, were carried out by using a laboratory scale twin-screw extruder with three different screw configuration for corn grit with the water addition fixed at 15% of the powder feed rate. As the increase of feed rate, while extrusion temperature(ET), specific mechanical energy input (SME), and residence time(RT) were showed the tendency to decrease, extrusion pressure(EP) was increased and as the increase of screw speed, ET, SME and EP were showed the tendency to increase, but RT was decreased. However, as increase the number of die hole, all system parameters were showed the tendency to decrease. The influence of the change in each process parameters was increased as the increase of the number of reverse element in screw configuration. In case of using the screw configuration with increasing number of reverse element at the condition of same process parameters, ET, SME and RT was increased, but EP was decreased. The functional relationships of the system parameters to the process parameters can be quantified by using multiple regression equations(mostly R-sq>0.90) and maped on suface response diagrams to expedite evaluation.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.32 no.8
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• pp.1270-1277
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• 2003

The extrusion conditions of the soymilk residue and corn grits mixtures were optimized. The experiment was designed according to the D-optimal design of response surface methodology (RSM), which shows 18 experimental points including 4 replicates for three independent variables (screw speed, water content and die temperature). The responses variables such as bending force, expansion ratio, bulk density, water solubility index (WSI), water absorption index (WAI), and color values (L＊, a＊, b＊) were evaluated using response surface analysis. Expansion ratio and WSI decreased with increasing water content, whereas bulk density tended to increase with increasing water content. While greater screw speeds enhanced WSI and yellowness, higher moisture contents decreased the expansion ratio and WSI value. However, die temperature did not influence upon the response variables. The optimum extrusion conditions by numerical and graphical methods were similar: the screw speed, water content, and die temperature were 250 rpm, 22.43% and l28.16$^{\circ}C$ by the numerical method; 250 rpm, 22.43%, and 128.02$^{\circ}C$ by graphical method.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.11-29
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• 1996

스크류 채널 내에 주기적을 배리어를 설치함으로써 단축 스크류 압출 공정에서의 혼합 성능이 높여질수 있음이 S.J. Kim과 T.H. Kwom에 의해 밝혀진 바있다. 그들은 이새 로운 스크류를 통한 혼합이 카오틱하는 점으로부터 이 새로운 스크류를 카오스 스크류라고 명명했다. 우리는 카오스 스크류가 장착된 단축 압출공정에서 역학계 이론과 혼합운동학을 연계하여 연구를 수행하였다. 포인카레 단면을 통한 연구로부터 우리는 배리어의 배열이 islan의 크기에 대단히 밀접하게 관련되어 있음을 발견하였다. 연속적인 쉘 변형은 카오틱 유동에서 유체 요소를 지수 함수 형태로 늘이는 늘임과 접힘으로 이루어진 카오틱 혼합 메 카니즘을보여준다. 유체요소의 국부 늘임은 원리상으로는 계산되어질수 있으나 수치 해석상 의 어려운 점이 있다. 정규 유동에서와 달리 카오틱 유동에서는 입자 추적이 Runge-Kutta 적분중의 시간간격에 대단히 민감하다. 그래서 실제 사용될수 있는 시간 간격에 의해 계산 된 국부 늘임율 및 혼합효율의 정확도가 보장되어지지 않는다. 이러한 점들을 고려하여 우 리는 새로운 혼합 척도로 $\sigma$z를 제안하는데 이값은 비교적 긴 유체선분이 채널방향을 따라 늘어나는 비에 관련된 값이다. 배리어 영역의 길이가 짧을수록 $\sigma$z는 큰값으로 나타나지만 포인카레 단면에 의한 연구에 따르면 배리어의 주기가 너무 짧다면 두 개의 거대한 island 가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 그리고 이러한 사실은 유체요소의 늘임비가 크다는 것이 항 상 좋은 혼합성능을 뜻하는 것은 아니라는 점을 보여준다. 이러한 관점에서 볼 때 혼합 스 크류를 설계하는데 있어서는 포인카레 단면을 병행하여 ${\sigma}_z$의 값을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

• Tribology and Lubricants
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• v.25 no.3
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• pp.182-186
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• 2009

Extruders can be basically divided into bisk and screw type of extruders. Though plastic extruders are often used for its simplicity for water and oil transportation pumps, these days screw extruders are mostly used. Screws are used in many extrusion processes to manufacture complex and complicated shaped parts made of plastics, medicine materials, food, polymer composites, iron and ceramic powders, etc. Also, material correction of deformities is caused by flow and physicochemical reaction phenomenonand material extrusion is processed according to heat transfer. various material comes to hopper because extruder has function by blender and mixing of materials can go well before come out through dice. These change process is so complicated that process condition is decided by trial and error that process condition is underground mainly at extrusion molding process.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.3 no.1
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• pp.56-67
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• 1991

압출공정에서 발생하는 전달현상을 이해하기 위하여 싱글-스크류 압출기에서의 비 뉴톤성 유체의 비등온유동에 대한 수치해석을 위한 유한요서법(FEM)을 개발하였다. FEM 은 준-3차원 물리적 모델을 기본으로 하였고 온도분포해석을 위하여 전진방법을 도입하였 다. 본 연구에서 도입한 수치해석적 모델과 더 간단한 준-2차원 모델을 온도분포의 예측에 관하여 초점을 맞추어서 비교 하였다. 압출기의 내부채넬에서 순환유동이 온도분포에 미치 는 영향의 중요성이 강조되었다. 순환유동의 효과를 파악하기 위하여 유한 요소식에서 순환 과 관련된 대류항을 빼도록 유한요소 프로그램을 개조 하였고 개발된 원래의 프로그램과 개 조된 프로그램의 해석을 수행한후 해석결과 중에서 특히 온도분포에 있어서의 차이점을 비 교하였다. 이로부터 간단한 준-2차원 모델은 순환효과를 무시했기 때문에 속도분포의 예측 에서는 별문제가 없으나 온도분포의 예측에 있어서는 크게 잘못될 수 있음을 알수 있다.