Ниже приведены важные принципы, которые следует учитывать при экструзии.Они должны помочь экономить деньги, производить более качественную продукцию и более эффективно использовать оборудование.
4. Подача действует как охлаждающая жидкость.Экструзия — это передача энергии от двигателя, а иногда и от нагревателей, к холодному пластику, превращая его таким образом из твердого состояния в расплав.Входящая подача холоднее, чем поверхности ствола и шнека в зоне подачи.Однако поверхность ствола в зоне подачи почти всегда находится выше температуры плавления пластика.Он охлаждается при контакте с входящими частицами, но остается горячим за счет передачи тепла назад от горячего переднего конца, а также за счет контролируемого нагрева ствола.Даже если передняя часть остается горячей за счет вязкого трения и не требуется подвод тепла к стволу, возможно, потребуется включить задние обогреватели.Самым важным исключением является ствол с рифленой подачей, используемый почти исключительно для полиэтилена высокой плотности.
Поверхность хвостовика шнека также охлаждается подачей и изолирована от стенки ствола пластиковыми частицами подаваемого материала (и воздухом между ними).Если винт внезапно останавливается, подача также прекращается, и поверхность винта в зоне подачи становится более горячей, поскольку тепло передается назад от более горячего переднего конца.Это может привести к прилипанию частиц к корню или образованию мостиков.
5. Приклейте ствол и наденьте винт в зоне подачи.Для максимальной транспортировки твердых частиц в зоне подачи одношнекового экструдера с гладким цилиндром частицы должны прилипать к цилиндру и скользить по шнеку.Если частицы прилипнут к корню винта, их нечем будет оторвать;объем канала и подача твердых частиц при этом уменьшаются.Прилипание к корню также нежелательно, поскольку пластик может там привариться и образовать гели и подобные загрязняющие частицы, или периодически прилипать и отрываться, что приводит к соответствующим изменениям в производительности.
Большинство пластиков естественным образом скользят по корню, потому что они холодные и корень не нагревается так сильно от трения, как стенки ствола.Некоторые материалы прилипают с большей вероятностью, чем другие: высокопластифицированный ПВХ, аморфный ПЭТ и некоторые сополимеры полиолефина с адгезивными свойствами, которые часто желательны при их конечном использовании.
Что касается ствола, пластик должен прилипнуть к нему, чтобы его можно было соскоблить и протолкнуть вперед лопастями шнека.Должен быть высокий коэффициент трения между частицами и стволом, на который, в свою очередь, сильно влияет температура задней части ствола.Если бы частицы не прилипали, они бы просто катились и не двигались вперед — вот почему скользкая подача не годится.
Поверхностное трение – не единственное, что влияет на подачу.Многие частицы никогда не касаются ствола или основания шнека, поэтому внутри массы гранулы должно существовать трение, механическое и адгезионное сцепление.
Рифленые стволы – это особый случай.Нарезы находятся в зоне питания, термически изолированной от остальной части ствола и интенсивно охлаждаемой водой.Лопасти толкают гранулы вниз по канавкам и, таким образом, создают очень высокое давление на удивительно коротком расстоянии.Этот увеличенный прикус позволяет снизить скорость вращения шнека при той же производительности, следовательно, на переднем конце выделяется меньше тепла от трения, что приводит к более низкой температуре плавления.Это может означать более быстрое производство на линиях по производству пленки с раздувом, ограниченных охлаждением.Канавки особенно подходят для ПЭВП, который является самым скользким из всех распространенных пластиков, за исключением фторопласта.
6. Материал – это самая большая статья расходов.В некоторых случаях затраты на материалы составляют до 80 процентов общих производственных затрат — больше, чем все остальные факторы вместе взятые, — за исключением нескольких продуктов, таких как медицинские катетеры, где обеспечение качества и упаковка необычайно важны.Этот принцип естественным образом приводит к двум дальнейшим выводам: переработчики должны повторно использовать как можно больше обрезков и отходов таким образом, чтобы заменить первичный материал, и соблюдать очень жесткие допуски по толщине, поскольку все, что превышает целевую толщину, тратится впустую, а все, что меньше, может привести к выходу продукта из строя.
Время публикации: 17 мая 2017 г.