Muottien kasaantuminen on edelleen merkittävä haaste polymeerien ekstruusiossa

Muottikerrostumat ovat yksi yleisimmistä polymeerien ekstruusioprosessien haasteista. Olipa kyseessä sitten lanka- ja kaapeliyhdisteiden, puhalluskalvojen, putkien, profiilien tai teknisten muovituotteiden tuotanto, polymeerien prosessoijat saattavat kokea materiaalikerrostumia muotin ympärille jatkuvan käytön jälkeen.

Vaikka muotin kertyminen saattaa aluksi vaikuttaa pieneltä huolto-ongelmalta, liiallinen materiaalin kertyminen voi vähitellen vaikuttaa pursotuksen vakauteen, tuotteen ulkonäköön, tuotantotehokkuuteen ja valmistuskustannuksiin. Usein toistuva puhdistus keskeyttää tuotannon, lisää materiaalihävikkiä ja vähentää laitteiden kokonaiskäyttöastetta.

Ekstruusionopeuksien jatkuvasti kasvaessa ja polymeeriformulaatioiden monimutkaistuessa muotin kertymisen hallinta on tullut yhä tärkeämmäksi prosessoreille, jotka pyrkivät vakaaseen ja korkealaatuiseen tuotantoon.

Tässä artikkelissa selitetään:

• Mitä on muotin kertyminen
• Miksi se tapahtuu polymeerin ekstruusion aikana
• Mitkä materiaalit ovat alttiimpia
• Miten prosessointiolosuhteet vaikuttavat muotin muodostumiseen
• Miten silikonipohjaiset lisäaineteknologiat voivat auttaa parantamaan ekstruusion vakautta

Mitä on muotin kertyminen?

Suulakkeen kertymisellä tarkoitetaan polymeerijäämien, lisäaineiden, täyteaineiden, pigmenttien tai hajoamistuotteiden asteittaista kertymistä suulakkeen ulostulon ympärille jatkuvan ekstruusion aikana.

Materiaalijärjestelmästä ja käsittelyolosuhteista riippuen kerrostumat voivat ilmetä seuraavasti:

• Ruskea tai musta kontaminaatio
• Tahmeat polymeerijäämät
• Hiiltynyt materiaali
• Valkoiset täyteainekertymät
• Pinnan epäpuhtaudet muotin huulen ympärillä

Muotin kertymisen vakavuus vaihtelee formulaatiosuunnittelun, ekstruusiolaitteiden, prosessointilämpötilan, leikkausnopeuden ja lisäaineiden yhteensopivuuden mukaan.

Jos näitä kerrostumia ei hallita asianmukaisesti, ne voivat lopulta siirtyä puristettuun tuotteeseen ja vaikuttaa sekä ulkonäköön että tuotannon tasaisuuteen.

Miksi kuolee kertymistä?

Muotin kertymä johtuu harvoin yhdestä tekijästä. Sen sijaan se on yleensä seurausta materiaalin ominaisuuksien, formulaatiosuunnittelun ja prosessointiolosuhteiden yhteisvaikutuksesta.

1. Korkea polymeeri-metalli-rajapintakitka

Pursotuksen aikana sula polymeeri on jatkuvasti kosketuksissa ruuvin, sylinterin ja muotin pintoihin.

Suurissa leikkausolosuhteissa polymeerisulatteen ja metallipintojen välinen vahva tarttuvuus voi lisätä materiaalin kertymistä.

Materiaalit, joilla on suhteellisen korkea sulaviskositeetti tai riittämätön voitelu, ovat yleensä alttiimpia tälle ilmiölle.

2. Korkea täyteainepitoisuus

Nykyaikaiset termoplastiset yhdisteet sisältävät usein merkittäviä määriä funktionaalisia täyteaineita, kuten:

• Alumiinihydroksidi (ATH)
• Magnesiumhydroksidi (MDH)
• Kalsiumkarbonaatti
• Talkki
• Lasikuitu

Vaikka nämä täyteaineet parantavat palonestokykyä tai mekaanista suorituskykyä, ne voivat myös lisätä sulan viskositeettia ja prosessointikestävyyttä, mikä tekee vakaan ekstruusion haastavammaksi.

3. Käsittelylämpötila

Sekä liian korkeat että liian alhaiset käsittelylämpötilat voivat edistää muotin kertymistä.

Korkeammat lämpötilat voivat kiihdyttää polymeerien hajoamista tai lisäaineiden haihtumista, kun taas matalammat lämpötilat voivat heikentää sulan virtausta ja lisätä leikkausjännitystä.

Siksi sopivan prosessointi-ikkunan ylläpitäminen on olennaista vakaan ekstruusion kannalta.

4. Liiallinen leikkausjännitys

Suuri puristusteho liittyy usein suurempaan ruuvin nopeuteen ja suurempaan leikkausjännitykseen.

Kun suulakkeen ulostulon jännitys ylittää polymeerisulateen kyvyn virrata tasaisesti, pinnan epävakautta voi esiintyä, mikä lisää materiaalin kertymisen todennäköisyyttä suulakkeen ympärille.

Mitkä polymeerijärjestelmät ovat alttiimpia?

Vaikka muotin kertymistä voi esiintyä monissa termoplastisissa materiaaleissa, sitä havaitaan useammin sovelluksissa, kuten:

• Polyeteenikalvon (PE) ekstruusio
• Polypropeeni (PP) -yhdisteet
• Johtimien ja kaapeleiden yhdisteet, joissa on korkea ATH- tai MDH-pitoisuus
• Täyteainepitoiset tekniset muovit
• Putkien pursotus
• Profiilin pursotus

Jokaisella materiaalijärjestelmällä on erilaiset prosessointiominaisuudet, joten lisäaineiden valinnan tulisi perustua tiettyyn formulaatioon ja käyttötarkoituksiin.

Kuinka voinSilikonipohjaiset lisäaineetAuttaa?

Yksi tehokas tapa vähentää muotin kertymistä on parantaa sulan voitelua ja muuttaa polymeerisulatteen ja metallinkäsittelypintojen välistä vuorovaikutusta.

Suurimolekyylipainoista silikonivästeseosta arvioidaan yleisesti tähän tarkoitukseen, koska se voi vaikuttaa sulavirtauskäyttäytymiseen muuttamatta olennaisesti polymeerimatriisia.

Mahdollisia etuja voivat olla:

• Pienempi polymeerin ja metallin välinen kitka
• Parannettu sulavirtauksen stabiilius
• Pienempi puristusmomentti
• Puhtaammat muottipinnat jatkuvan tuotannon aikana
• Harvempi puhdistustiheys

Todellinen suorituskyky riippuu polymeerityypistä, lisäaineen koostumuksesta, prosessointiolosuhteista ja annostustasosta.

Miksi silikonipohjainen perusseos perinteisten voiteluaineiden sijaan?

Perinteiset voiteluaineet voivat parantaa prosessointia tietyissä olosuhteissa, mutta ne eivät aina tarjoa tasapainoa prosessointitehokkuuden ja pitkän aikavälin pinnan suorituskyvyn välillä.

Silikoniväkevöite muovilisäaineena ja polymeerimodifioijana yhdistää prosessoinnin modifioinnin pinnan parantamiseen, mikä tekee siitä sopivan sovelluksiin, jotka vaativat sekä vakaata ekstruusiota että parannettua lopputuotteen laatua.

Koostumuksesta riippuen silikonipohjainen perusseos voi myös vaikuttaa seuraaviin asioihin:

• Parannettu pinnan sileys
• Pienempi kitkakerroin
• Parempi naarmuuntumisen- ja hankauksenkestävyys

SILIKE-silikoni-masterbatch-ratkaisut ekstruusion vakautta varten

SILIKE kehittää silikonimasterbatsiratkaisuja, jotka on suunniteltu auttamaan polymeerien prosessoreita ratkaisemaan yleisiä ekstruusiohaasteita monissa termoplastisissa sovelluksissa.

SILIKEllä on kokemusta silikoni-polymeeri-integraatiosta ja sovelluskehityksestä, ja hän tekee yhteistyötä asiakkaiden kanssa arvioidakseen formulaatioiden yhteensopivuutta, optimoidakseen prosessointiolosuhteita ja suositellakseen silikonimasterbatsiliuoksia tiettyjen tuotantovaatimusten perusteella.

Silikoni-masterbatsin tyypillisiä käyttökohteita ovat:

•Lanka- ja kaapeliyhdisteet
•PE- ja PP-kalvojen ekstruusio
•Putkien ja profiilien pursotus
•Autoteollisuuden muovit
• Tekniset muovit
• TPU- ja TPE-materiaalit

Sovelluskohtaista arviointia suositellaan sopivimman ratkaisun löytämiseksi kullekin polymeerijärjestelmälle.

Johtopäätös

Muottien kasautuminen on monimutkainen prosessointi-ilmiö, johon vaikuttavat polymeerien ominaisuudet, formulaation suunnittelu, täyteainejärjestelmät ja ekstruusio-olosuhteet. Vaikka yleispätevää ratkaisua ei olekaan, taustalla olevien mekanismien ymmärtäminen antaa valmistajille mahdollisuuden kehittää vakaampia ja tehokkaampia prosessointistrategioita.

Monissa termoplastisissa sovelluksissa silikoniväkevöite tarjoaa tehokkaan keinon parantaa sulavirtauskäyttäytymistä, vähentää polymeerin ja metallin välistä kitkaa ja tukea puhtaampaa ja tasaisempaa pursotusta.

Sovelluskeskeisen kehitystyön ja teknisen tuen avulla SILIKE auttaa edelleen polymeerien prosessoreita optimoimaan ekstruusiotehokkuutta ja parantamaan valmistustehokkuutta laajalla valikoimalla termoplastisia materiaaleja.

Ota yhteyttä SILIKEen saadaksesi ilmaisen koostumuksen tarkastelun ja teknisen tietolomakkeen (TDS) tuotteelle.SILIKE LYSI -sarjan silikonimassa(siloksaanipohjaiset polymeerilisäaineet). Asiantuntijatiimimme on valmis tarjoamaan räätälöityjä ratkaisuja, näytepyyntöjä ja kattavaa teknistä tukea auttaakseen sinua voittamaan prosessointihaasteet. Vähennä muotin kertymistä ja kuolaamista sekä paranna tuotteesi kilpailukykyä!

Puhelin: +86-28-83625089
Email:amy.wang@silike.cn
Verkkosivusto: www.siliketech.com