ENGKonvertor prevádzkujúci linku PP fólie naplnenú 30 % uhličitanom vápenatým strávil týždeň hľadaním čiernych škvŕn, ktoré sa objavili len na jednej farbe. Dodávateľ pigmentu sa neprevinil. Prišla nová farebná predzmes s hrubším stupňom disperzie a 4% poklesom a existujúci profil skrutky nedokázal pri tomto zaťažení zmáčať pigment. Typ, dávkovanie a nastavenia stroja vybrali traja rôzni ľudia a nikto ich navzájom nekontroloval.
To je praktická lekcia tohto predmetu: typy predzmesí, aplikácie a výrobný proces tvoria jeden rozhodovací reťazec, nie tri samostatné témy. Vyberte typ podľa funkcie, potvrďte ho v porovnaní s limitmi rozptylu a zhody aplikácie a potom overte, či cesta procesu dokáže zabezpečiť rozptyl na výstupe, ktorý potrebujete. Urobte správnu objednávku a väčšina problémov s kvalitou zmizne skôr, ako sa odreže prvá peleta.
Stručne povedané, predzmes je koncentrovaný balík pigmentov alebo prísad, zvyčajne 5 % až 85 % pevných látok, dispergovaný v nosnej živici a dodávaný ako pelety alebo mikropelety. Prepúšťa sa do konečného polyméru v množstve približne 1 – 5 % v prípade farieb a prísad a vo vyšších pomeroch v prípade koncentrátov plnív. Výrobný proces existuje na vytvorenie tohto koncentrátu a na udržanie každej častice v ňom rovnomerne rozmiestnenej.
Typy predzmesí: štyri spôsoby klasifikácie, jeden spôsob výberu
Priemysel triedi predzmesi podľa štyroch osí: funkcia (čo robí), nosič (s čím je kompatibilný), skupina farieb (čierna, biela, farba) a konečný proces (vstrekovanie, vyfukovanie, film, odstreďovanie). Pri návrhu procesu, funkcii a nosiči rozhoduje takmer všetko; konečný proces rozhoduje o pomere poklesu a kvalite disperzie, ktorú musíte dosiahnuť.
| Typ | Nosič a typické tuhé látky | Funkcia | Typické aplikácie | Čo kupujúci kontrolujú |
|---|---|---|---|---|
| Biela | Nosič PE alebo PP, 50–70 % TiO2 | Zmatňujúce a bielenie | Fólie, vrecká, rúrky, plechy, vstrekovacie diely | Krycia schopnosť, modrý podtón, TiO2 aglomeráty |
| Čierna | PE nosič, 25–45 % sadzí | Farba plus UV ochrana | Zavlažovacie potrubie, geosyntetika, plášť kábla | Štruktúra sadzí, hodnota tlaku filtra |
| Farba | Nosič prispôsobený živici, 20–50 % pigmentu | Značka a farba produktu | Obaly, spotrebný tovar, čalúnenie automobilov | Farba difference tolerance, pigment heat stability |
| Aditívum | 5–20 % aktívnej zložky v kompatibilnom nosiči | UV, antioxidant, sklz, antiblok, retardér horenia, antistatický | Fólie, vlákna, káble, inžinierske diely | Aktívny obsah, kompatibilita s operátorom, migrácia |
| Filler | 70–85 % CaCO3 alebo mastenec | Zníženie nákladov, tuhosť, rozmerová stálosť | Plechy, profily, rúry, lisované diely | Top-cut veľkosť častíc, vlhkosť, objemová hmotnosť |
Aplikácie rozhodujú o špecifikácii, nie naopak
Požiadavky aplikácie sa premietajú priamo do nastavení procesu. V takmer každej otázke dominujú v konverzácii tri faktory.
- Pomer spustenia. Tenký film môže bežať pri 1–2 % predzmesi, hrubý plech pri 4–6 %. Nízky pomer vyžaduje jemnejší, lepšie dispergovaný koncentrát; vysoký pomer dáva skrutke viac materiálu na prácu, ale zvyšuje krútiaci moment a stabilitu podávania.
- Disperzia verzus filtrácia. Film a vlákno netolerujú takmer žiadne aglomeráty, takže na hodnote filtračného tlaku koncentrátu záleží viac ako na sile farby. Lisované diely a profily sú oveľa zhovievavejšie.
- Tepelná a regulačná obálka. Druhy prichádzajúce do styku s potravinami, tepelná stabilita pigmentu a teplota topenia nosiča zužujú výber skôr, ako sa bude diskutovať o zariadení.
Typické párovanie vyzerá takto: baliaca fólia a vrecká používajú biele a farebné predzmesi na PE nosičoch v množstve 1–3 %; potrubia a zavlažovacie linky používajú čierny koncentrát na ochranu pred UV žiarením plus predzmes plniva pre tuhosť a náklady; drôty a káble sa opierajú o nehorľavé a čierne druhy s ťažkou filtráciou; automobilové interiérové diely vyžadujú prísnu toleranciu farieb a tepelné starnutie; vlákna a netkané textílie vyžadujú nízky počet gélov a nosič prispôsobený teplote zvlákňovania; technické plasty a elektrické komponenty potrebujú nosiče s vyššou teplotou, ako sú zmesi PA, PBT alebo PC/ABS.
Výrobný proces, krok za krokom
Postupnosť je pozoruhodne stabilná medzi výrobcami. Čo sa mení, je vybavenie za každým krokom.
- Váženie a dávkovanie. Pigment, aditívum, nosič a vosk sa vážia gravimetricky, s typickou presnosťou dávkovania okolo ±0,5 % pre aktívne zložky. Chyby tu nie je možné opraviť.
- Predmiešanie. Vysokorýchlostné miešadlo zmáča pigment voskom alebo dispergátorom a rozbíja voľné aglomeráty. Zaznamenáva sa objemová hmotnosť prášku a vlhkosť, pretože oboje ovplyvňuje kŕmenie neskôr.
- Zmiešavanie taveniny. Spoločne rotujúci dvojzávitovkový extrudér zmäkčuje zmes, potom aplikuje disperzné miešanie prostredníctvom hnetacích blokov a distribučné miešanie prostredníctvom dopravných prvkov. Vákuové vetranie odstraňuje vlhkosť a prchavé látky; voliteľný filter taveniny chráni následné zariadenie.
- Peletizácia. Peletizácia prameňov vo vodnom kúpeli, rezanie horúcim povrchom s vodným prstencom alebo peletizácia pod vodou, zvolené podľa priepustnosti a pevnosti taveniny.
- Odvodňovanie a sušenie. Odstredivá sušička alebo vzduchový nôž odstráni povrchovú vodu skôr, ako sa pelety dostanú na sito.
- Preosievanie. Vibračné sito oddeľuje jemné a nadrozmerné častice, kde sa zvyčajne riešia problémy s prachom z peliet.
- Testovanie a balenie. Pred zabalením do 25 kg vriec alebo oktabínov sa kontroluje hodnota tlaku filtra, farebný rozdiel, vlhkosť, obsah popola a geometria peliet.
Existujú tri výrobné cesty vedľa seba
- Kontinuálne dvojzávitovkové miešanie je dominantná cesta pre farebné, čierne, biele a aditívne predzmesi: krátky čas zotrvania, silné disperzné miešanie, rýchla výmena.
- Dávkový hnetač plus jednozávitovkový vyhovuje veľmi vysokým dávkam plniva a systémom citlivým na teplo, dobre zmáča hrubé prášky, ale s pomalším čistením medzi farbami.
- Suché miešanie alebo práškové lakovanie úplne preskočí krok tavenia; disperzia potom závisí od vlastného extrudéra zákazníka, čo je riziko hodné otvorenosti pri výbere.
Prispôsobenie zariadenia receptúre
Špecifický krútiaci moment je prvé číslo, ktoré stojí za kontrolu. Stroj triedy 9 Nm/cm³ pohodlne zvládne prácu so štandardnými farbami a prísadami. Skrutka 14 Nm/cm³, ako je konštrukcia vyvinutá spoločnosťou KUNWEI pre zmiešavacie zaťaženie, poskytuje väčší voľný objem na otáčku, takže ten istý valec môže niesť vyšší pomer plnenia prášku s nízkou objemovou hmotnosťou predtým, ako dosiahne strop krútiaceho momentu. To umožňuje, aby predzmes plniva pri 80 % naplnení bežala skôr komerčnými než laboratórnymi rýchlosťami.
Na konfigurácii skrutiek zvyčajne záleží viac ako na hlavnej hodnote krútiaceho momentu. Disperzné miešanie prebieha v 45° a 90° hnetacích blokoch umiestnených za zónou tavenia; reverzný prvok vytvára tavné tesnenie potrebné na vákuové odvetrávanie; a bočný podávač za tavením umožňuje plnivám a stužujúcim činidlám vstupovať ako samostatný prúd namiesto toho, aby boli ťahané cez prívodné hrdlo. Pri systémoch s vysokým plnivom je pridávanie po prúde často rozdielom medzi stabilným výkonom a konštantným rázom.
Séria vysokovýkonných dvojskrutkových extrudérov KTS Séria dvojzávitovkových extrudérov s vysokým krútiacim momentom pre technické plasty s viacerými veľkosťami modelov a možnosťami krútiaceho momentu / rýchlosti pre výrobné linky na výrobu zmesí. Zobraziť produkt → Stabilita toku materiálu začína pri podávači, nie v sude. Dávkovanie na zníženie hmotnosti udržuje pomer aktívnej zložky v zlomku percenta, zatiaľ čo kužeľové a bočné podávače manipulujú s práškami, ktoré premosťujú alebo fluidizujú v konvenčnej násypke. Kontrola rozsahu podávača oproti skutočnej objemovej hustote vášho pigmentu je päťminútové cvičenie, ktoré zabráni týždňovému posunu farby.
Bočný podávač na kŕmenie práškom a krátkymi vláknami Systém bočného extrudéra s núteným podávaním pre prášok, krátke vlákno alebo premix, s podtlakovým sudovým čerpaním na zlepšenie sypnej hustoty a účinnosti podávania. Zobraziť produkt → Peletizácia uzatvára slučku. Peletizácia prameňov vo vodnom kúpeli zostáva flexibilnou voľbou pre malé série a farby citlivé na teplo; Vodné prstencové rezanie horúcim povrchom vyhovuje stredným výkonom a zmesiam typu PVC; podvodná peletizácia zvláda vysokú priepustnosť a udržiava nízke emisie prachu. Keď existujúci masterbatch dvojzávitovková extrúzna peletizačná linka sa prehodnocuje, peletizátor je často prekážkou skôr ako extrudér.
Podvodný peletizačný systém pre granuláciu so zníženým obsahom prachu Podvodný systém na rezanie za tepla, ktorý chladí a tvaruje pelety v uzavretom vodnom okruhu, pomáha kontrolovať prach a opätovne využívať chladiacu vodu. Zobraziť produkt → Kontrola kvality a chyby, ktoré sa skutočne prejavia
Väčšina sťažností na linke predzmesi má jednu zo šiestich príčin. Nižšie uvedená tabuľka je krátkou verziou rozhovoru o hľadaní chýb, ktorý stojí za to absolvovať pred inštaláciou.
| Symptóm | Obvyklá príčina | Skontrolujte alebo opravte |
|---|---|---|
| Škvrny alebo gélové častice v záverečnej časti | Nedostatočná disperzná práca, studený prívod, pigmentové aglomeráty | Skúška hodnoty tlaku filtra, poloha hnetacieho bloku, špecifický príkon energie |
| Farebný posun od dávky k dávke | Nepresnosť dávkovania, nesúlad nosiča | Overte gravimetrickú kalibráciu, zmerajte farebný rozdiel na spektrofotometri |
| Bubliny alebo dutiny vo vnútri pelety | Vlhkosť v plnivách, slabé odvetrávanie | Pred premixovaním náplne vysušte, skontrolujte vákuový ventil a teplotu topenia |
| Nadmerné jemné častice a prach | Nesprávny priemer otvoru matrice, slabé chladenie prameňa, opotrebované čepele | Teplota vodného kúpeľa, rýchlosť rezania, kontrola čepele |
| Vytváranie matrice a doska | Aditívum bloom, low-melting carrier | Preformulujte nosič, vyleštite povrch matrice, skontrolujte nakladanie aditív |
| Výstupný pokles s vysokým plnivom | Zaplavenie zóny podávania, dosiahnutý limit krútiaceho momentu | Presuňte prídavok plniva do bočného podávača, skontrolujte geometriu skrutky |
Samostatnú poznámku si zaslúži kvalita farieb. S precíznou disperziou v predzmesi farieb úzko súvisí viacstupňový dizajn kŕmenia : pigment pridaný príliš skoro je príliš strihaný, pridaný príliš neskoro nikdy nezmáča. Tam, kde sa skrutka nedá vymeniť, postupnosť podávania zvyčajne áno.
