Determinou-se por transmissão de luz a distribuição de tempos de residência (DTR) em tempo real em uma extrusora com rosca dupla co-rotativa e autolimpante onde o sinal do detetor é sensível à presença da segunda fase dispersa, usada como traçador. Vários traçadores foram utilizados em diferentes concentrações: dois pigmentos (TiO2 e ftalocianina) e dois polímeros (poliestireno PS e poliamida-6 PA6) sendo adicionados na forma de um pulso em um fluxo de polipropileno (PP). Os parâmetros temporais (tempos de residência inicial, t i e médio t n e a variância normalizada <FONT FACE=Symbol>s q</FONT>²) medidos nas mesmas condições de processamento são muito próximos, dentro do erro experimental, indicando que a dispersão axial neste tipo de extrusora é independente do traçador. Por outro lado curvas de DTR medidas usando-se um polímero traçador (PS) disperso em um polímero de fluxo (PP) ficam deslocadas no tempo quando a situação é invertida, ou seja, usando-se PP como traçador em um fluxo de PS. Os parâmetros temporais são dependentes das características reológicas do polímero de fluxo, assim diferentes tipos de um mesmo polímero apresentam DTR com formas diferentes e deslocadas no tempo. A intensidade do sinal produzido pelo detetor é dependente não só da concentração mas também das características ópticas do par polímero/traçador, ou polímero/fase dispersa. Misturas poliméricas reativas (PP/PA6/PP-g-AA) e não reativas (PP/PA6) apresentaram diferenças na intensidade do sinal da DTR, devido à ocorrência da reação de graftização com conseqüente mudança na morfologia e no comportamento reológico. Estes resultados foram corroborados com medidas "off-line" por espectroscopia no infravermelho.

The residence time distribution (RTD) was measured on-line using light transmission in a twin-screw extruder with the detector signal being sensitive to the dispersed phase that was used as tracer. Various tracers were used in different concentrations: two pigments (TiO2 and phthalocyanine) and two polymers (polystyrene PS and polyamide-6 PA6) added as a pulse in a polypropylene PP flow. The time characteristics (delay t i, average t n, and normalised variance, <FONT FACE=Symbol>s q</FONT>²) measured at the same processing conditions are very close, inside the experimental error, indicating that the axial dispersion in this type of extruder is independent of the tracer. On the other hand, RTD curves measured using a polymer tracer (PS) dispersed in a polymer flow (PP) are shifted in time when the materials are inverted, i.e. using PP as tracer in a PS flow. The time parameters depend on the rheological characteristics of the flowing polymer, thus different polymer types show RTD curves with changes in shape and shifted in time. The detector signal intensity is dependent not only on the tracer concentration but also on the optical characteristics of the polymer/tracer pair. Reactive (PP/PA6/PP-g-AA) and non-reactive (PP/ PA6) polymer blends show differences in the RTD signal intensity due to the grafting reaction and its influence on the morphology and rheological behaviour. These results were corroborated via off-line infrared spectroscopy.

A Curva de Distribuição de Tempos de Residência - CDTR tem sido largamente usada para caracterização do tipo de fluxo em extrusoras, sendo que medidas "on-line" permitem diagnosticar de modo muito rápido problemas como desgaste entre a rosca e o barril da extrusora, estagnação do material e outros. A CDTR pode ser determinada fazendo-se uso da técnica de estímulo de pulso único, onde um traçador é introduzido no sistema em um dado instante e sua concentração é estimada na saída. Este artigo propõe um sistema portátil de medida "on-line" feito através da variação da luz transmitida medida com um detector constituído por uma fonte de radiação visível e uma célula fotoelétrica e um software de coleta e tratamento de dados. Usando-se este sistema em uma extrusora de dupla rosca co-rotacional interpenetrante, pode-se verificar que a CDTR é muito mais sensível à variações na taxa de alimentação do que da velocidade de rotação da rosca e que as frações mais lentas do traçador podem demorar quatro vezes mais que as mais rápidas para saírem. Aumento na velocidade de rotação da rosca e/ou redução na taxa de alimentação aumenta o fluxo axial alargando a CDTR.

The residence time distribution curve (RTDC) is largely used to characterize extruder and continuous mixers flow types and on-line measurements allow quick diagnosis of their related problems. The RTDC can be obtained by the single impulse technique, where the tracer is fed into the system at one time and its concentration is estimated at the exit. This paper presents a portable on-line system consisting of a detector which has a light source, an photoelectric cell and a software to collect and analyze the data. Using this system in an intermeshing co-rotating double screw extruder one can verify that the RTDC is much more sensitive to changes of the feeding rate than the screw speed and that the slower tracer fractions may take four times longer than the faster ones to get out. Increase in screw speed and/or reduction in feeding rate increases the axial flow, widening the RTDC.