ENGKompaunder koji pokreće liniju s dva puža od 40 mm rijetko dobiva istu peletu dva puta nakon premještanja iste TPE formulacije na stroj od 75 mm. Tvrdoća Shore A pomiče se za dva ili tri boda, ulje migrira na površinu kuglice, a nit se lijepi za transporter. Promjer vijka rijetko je pravi uzrok. Ono što se obično mijenja je gustoća zakretnog momenta, kapacitet punjenja tekućine i put hlađenja između kalupa i peletizatora.
Evo kratkog odgovora: prvo odredite gustoću zakretnog momenta, zatim arhitekturu punjenja, a zatim rutu peletiranja. U TPE mješavini ove tri odluke međusobno djeluju mnogo jače nego u krutom PVC-u ili polipropilenu bez punila, jer je talina mekana, formulacija često sadrži 30 do 50 posto ulja po težini, a polimer je ili slabo umrežen ili uopće nije umrežen.
Odjeljci u nastavku obrađuju svaku odluku redom, s tolerancijama, ograničenjima i poslovnim kompromisima koji zapravo odlučuju hoće li linija zadržati stopu.
Po čemu se TPE smjesa razlikuje od smjese krute plastike
TPE je obitelj, a ne jedan polimer. Vrste stirenskog blok kopolimera izgrađene na SEBS-u ili SEPS-u, dinamički vulkaniziranom TPV-u, mješavinama termoplastičnih olefina i TPU-u prolaze kroz liniju za miješanje, a svaka od bačve traži nešto drugo.
Klasa na bazi SEBS-a obično sadrži 100 do 200 phr parafinskog procesnog ulja. To se ulje mora potisnuti u gumeni srednji blok bez uništavanja polistirenskih krajnjih blokova koji materijalu daju snagu. TPV sadrži gumenu fazu koja se mora rezati dovoljno snažno da se ravnomjerno rasprši, ali ne toliko da se razgradi. TPU je osjetljiv na vlagu, a zaostala voda u dovodu stvara mjehuriće, površinske defekte i mjerljiv gubitak mehaničkih svojstava.
| TPE obitelj | Glavni zadatak slaganja | Potražnja za hranjenjem | Tipični put peletiranja |
|---|---|---|---|
| SEBS / SEPS, uljno produljeno | Distribuirajte ulje u gumenu fazu bez lomljenja tvrdih blokova | Nizvodno ubrizgavanje tekućine plus gravimetrijsko punjenje polimera | Rezanje vodenim prstenom na vrućoj površini ili rezanje pod vodom |
| TPV (PP / EPDM) | Dinamička vulkanizacija pod kontroliranim smicanjem i vremenom zadržavanja | Precizno ljekovito i doziranje ulja | Podvodno peletiranje |
| TPO mješavine | Ravnomjerno rasporedite punilo i pigment | Bočni dodavač za talk ili kalcijev karbonat | Pramen ili vodeni prsten |
| TPU | Kontrolirajte vlagu i ograničite toplinsku povijest | Osušena hrana, zatvoreni transport | Podvodno peletiranje |
Zajednička nit je da većina TPE formulacija sadrži najmanje dva toka koje krute plastične smjese nemaju: tekućinu i prah male nasipne gustoće. Dovođenje ta dva toka u talinu kontroliranom brzinom najveća je pojedinačna odrednica hoće li linija raditi postojano tijekom pune smjene. Ista logika upravlja procesima reakcijske ekstruzije, gdje se polimer gradi u bačvi, a ne samo topi, kao što je opisano u radu na TPU reakcijske ekstruzijske linije .
Gustoća momenta je prva specifikacija koju treba popraviti
Specifični zakretni moment najkorisniji je pojedinačni broj za usporedbu ko-rotirajućih strojeva s dva vijka. Izračunava se kao zakretni moment na svakoj osovini podijeljen s kubom udaljenosti središnje crte i izražen u Nm/cm³. Konvencionalni stroj za miješanje ima oko 9 Nm/cm³. Dizajni s velikim okretnim momentom dosežu 11 do 13,5 Nm/cm³, a Kunwei navodi da njegov stroj usmjeren na miješanje doseže 14 Nm/cm³.
Slika 1: Široko korištene klase zakretnog momenta za ko-rotirajuće strojeve za miješanje s dva vijka, s vrijednošću od 14 Nm/cm³ kako navodi Kunwei za svoju seriju miješanja.
Gustoća zakretnog momenta pretvara se izravno u slobodni volumen i korisnu brzinu vijka. Apsorpcija 150 phr ulja zahtijeva dovoljno slobodnog volumena da se tekućina uzme bez nakupljanja u kalupu. Održavanje elastomera osjetljivog na toplinu netaknutim zahtijeva postizanje potrebnog rada miješanja pri niskom broju okretaja u minuti. Stroj s većim okretnim momentom obavlja oba posla odjednom, jer se isti učinak isporučuje s manje okretaja, tako da svaki kilogram TPE ima manju ukupnu povijest smicanja.
Evo zašto dvopužni ekstruderi velikog momenta postali su zadani izbor za TPE i TPV smjesu, a ne izborna nadogradnja. Kompromis je mehanički: nazubljena vratila, ležajevi mjenjača i vijčani elementi moraju biti ocijenjeni za opterećenje, tako da je tvrdnja o 14 Nm/cm³ vjerodostojna samo ako je cijeli pogonski sklop izgrađen da joj odgovara.
KTS serija visokih performansi Tehnički parametri Pogledajte proizvod → Arhitektura dodavanja: ubrizgavanje ulja, punjenje i bočni dodavači
Većina TPE vodova koji ne dosegnu nazivni izlaz ograničeni su uzvodno, a ne kod vijka. Tri odluke o hranjenju su najvažnije.
Točka ubrizgavanja tekućine
Ulje se ubrizgava u dio bačve nizvodno od brtve taline, nikada u dovodni otvor. Linija za ubrizgavanje treba biti praćena toplinom, a protok treba kontrolirati zupčastom pumpom ili gravimetrijskom jedinicom za doziranje, a ne gravitacijom. Tipična SEBS formulacija prima 100 do 200 phr parafinskog ulja, tako da je fluktuacija brzine od nekoliko postotaka odmah vidljiva u Shore tvrdoći.
Dodavanje praha i punila
Talk, kalcijev karbonat, usporivači plamena i praškovi u boji imaju nisku gustoću i imaju tendenciju fluidizirati se u dovodnom grlu, što izgladnjuje vijak i uzrokuje val. Bočni dodavač koji primjenjuje blagi negativni tlak na ulaznoj točki sabija prah dok ulazi u cijev, povećavajući efektivnu gustoću i stabilizirajući brzinu punjenja.
Bočna hranilica Bočni dodavač se koristi za prisilno hranjenje praha, kratkih vlakana ili prethodnog materijala, koji može fleksibilno zadovoljiti potrebe procesa ili povećati količinu hranjenja. Na... Pogledajte proizvod → Gravimetrijska kontrola
Hranilice s gubitkom težine standardne su na TPE linijama jer automatski ispravljaju odstupanje gustoće između serija punila i za postupnu promjenu nasipne gustoće peleta kako sadržaj ulja varira. Volumetrijsko hranjenje je prikladno samo kada je formulacija fiksna i sirovine dolaze iz jednog kvalificiranog izvora.
Temperatura taljenja, smicanje i devolatilizacija
TPE taline su mekane i osjetljive na toplinu, tako da profil bačve obično raste do vrha miješanja, a zatim ponovno pada prije matrice. Visoka temperatura matrice čini talinu previše tekućom za čisto rezanje, dok pretjerano hladna matrica povećava pritisak na glavi i može uzrokovati lom taline.
Slika 2: Ilustrativne zadane vrijednosti za SEBS smjesu proširenu uljem, sa hladnom zonom punjenja, vrhom miješanja blizu zone tri i padajućim profilom prema kalupu.
Dva vakuumska priključka tipična su za TPE liniju. Prvi se nalazi odmah nakon zone ubrizgavanja ulja kako bi uklonio lake hlapljive tvari i vlagu koju nosi punilo. Drugi se nalazi blizu matrice kako bi se uklonila zaostala voda. Pokretanje oba otvora na istoj razini vakuuma je uobičajena pogreška; nizvodni otvor obično treba jači vakuum jer je talina tanja, a slobodna površina manja.
Peletiranje: pramen, vodeni prsten ili podvodno
Ruta peletiranja određuje razinu prašine, oblik peleta i koliko pozornosti operatera zahtijeva linija.
| Ruta | Kako radi | Najbolje odgovara | Pazi na |
|---|---|---|---|
| Pramen s pokretnom trakom za hlađenje zrakom | Talina izlazi iz matrice, hladi se na dugoj pokretnoj traci, a zatim je reže pramenom. | Nizak do srednji učinak, lak vizualni pregled kvalitete taline | Ocjene bogate uljem lijepe se za pojas; viša razina prašine |
| Rezanje s vrućim čeonim prstenom | Peleti se režu na površini matrice i bacaju u rotirajući vodeni prsten | Srednji učinak, okrugli peleti, umjereni kapitalni troškovi | Kontrola temperature na površini matrice mora biti čvrsta |
| Podvodno peletiranje | Rezanje se odvija u komori napunjenoj vodom izravno na ploči matrice | Visoki učinak, zatvoreni sustav, malo prašine, dobro za meke taline | Veća kapitalna ulaganja; potrebna je obrada vode i promjena ekrana |
Za SEBS tipove bogate uljem obično se preferiraju rezanje vodenim prstenom i podvodno rezanje jer se granule kale u trenutku kada se režu, što zaključava oblik prije nego što ulje počne migrirati. Peletiranje užeta još uvijek ima mjesto u probnom radu iu proizvodnji malih količina, gdje sposobnost da se vidi uže vrijedi više od dodatnog učinka.
Podvodno peletiranje Podvodno površinsko vruće rezanje znači da se materijal reže na čestice u vodi, te izravno prati tok vode u cjevovod za hlađenje i oblikovanje. Pogledajte proizvod → Kako se kompletna TPE linija za kompaundiranje uklapa zajedno
TPE linija radi u fiksnom nizu, a svaka faza ograničava sljedeću. Ulagači postavljaju omjer, bočni ulagač postavlja količinu punjenja, ekstruder postavlja rad miješanja, a peletizator postavlja konačni oblik čestica.
Slika 3: Shematski raspored sklopa TPE smjese, od gravimetrijskog punjenja kroz dvopužni ekstruder do peletizera.
Odabir promjera vijka slijedi traženi učinak, a ne obrnuto. Raspon stroja od otprilike 8 mm do 177 mm pokriva sve, od laboratorijskog ispitivanja od nekoliko kilograma na sat do potpune industrijske proizvodnje, a ispitivanja na malom stroju trebala bi se izvoditi pri istom specifičnom okretnom momentu i istom vremenu zadržavanja kao proizvodna jedinica, inače se povećanje neće održati.
Često postavljana pitanja o TPE smjesi
To je miješanje taline baze termoplastičnog elastomera kao što je SEBS, SEPS, TPV ili TPU s procesnim uljem, punilom, antioksidansom i bojom, nakon čega slijedi peletiranje u granule slobodnog protoka koje se mogu lijevati injekcijskim prešanjem ili ekstrudirati.
Puž velikog slobodnog volumena s blokovima za gnječenje za distribucijsko miješanje, kratkim disperzijskim dijelom i brtvom od taline postavljenom prije otvora za ubrizgavanje ulja. Mekani TPE taline obično gube kvalitetu s agresivnim elementima smicanja.
Ulje se nije u potpunosti apsorbiralo prije matrice. Prije rezanja provjerite nalazi li se točka ubrizgavanja iza odgovarajuće brtve od taline, radi li vakuumski priključak nizvodno i dopušta li temperatura matrice da se užad ili matrica prekrivaju.
U TPE mješavini gumena faza ostaje neumrežena i jednostavno se omekšava uljem. U proizvodnji TPV-a, gumena faza je umrežena unutar ekstrudera, dok plastična faza ostaje termoplastična, što zahtijeva strože kurativno doziranje i kontrolu vremena zadržavanja.
Proizvodne linije obično rade 100 do 200 phr parafinskog ulja na SEBS stupnjevima, otprilike polovicu težine gotovog spoja. Osim toga, ograničavajući faktor obično je kapacitet hlađenja taline, a ne sustav ubrizgavanja.
Često da, ali treba reviziju. Kritične točke su slobodni volumen puža, dostupnost nizvodnog priključka za ubrizgavanje i vakuumskih otvora, okretni moment mjenjača i može li peletizator podnijeti mekanu, pomalo ljepljivu talinu.
