FINSekoittaja, joka käyttää 40 mm:n kaksoisruuvilinjaa, saa harvoin saman pelletin kahdesti siirrettyään saman TPE-koostumuksen 75 mm:n koneeseen. Shore A -kovuus ajautuu kaksi tai kolme pistettä, öljy kulkeutuu pelletin pinnalle ja säie tarttuu kuljettimeen. Ruuvin halkaisija on harvoin todellinen syy. Se, mikä yleensä muuttuu, on vääntömomenttitiheys, nesteen syöttökapasiteetti ja jäähdytysreitti muotin ja pelletointilaitteen välillä.
Tässä on lyhyt vastaus: korjaa ensin vääntömomenttitiheys, sitten syöttöarkkitehtuuri ja sitten pelletointireitti. TPE-yhdisteessä nämä kolme päätöstä ovat paljon voimakkaammin vuorovaikutuksessa kuin jäykässä PVC:ssä tai täyttämättömässä polypropeenissa, koska sulate on pehmeää, formulaatio sisältää usein 30-50 painoprosenttia öljyä ja polymeeri on joko kevyesti silloitettu tai ei silloitettu ollenkaan.
Alla olevissa osioissa käydään läpi jokainen päätös järjestyksessä toleranssien, rajoitusten ja myymälän lattian kompromissien kanssa, jotka todella päättävät, onko rivin pitoprosentti.
Mikä tekee TPE-seoksesta eron jäykästä muoviseoksesta
TPE on perhe, ei yksittäinen polymeeri. SEBS:lle tai SEPS:lle rakennetut styreenilohkokopolymeerilaadut, dynaamisesti vulkanoitu TPV, termoplastiset olefiinisekoitukset ja TPU kulkevat kaikki sekoituslinjan läpi, ja jokainen vaatii jotain erilaista tynnyriltä.
SEBS-pohjainen laatu sisältää yleensä 100-200 phr parafiinista prosessiöljyä. Öljy on työnnettävä kumivälikappaleeseen tuhoamatta polystyreenipäätykappaleita, jotka antavat materiaalille sen lujuuden. TPV sisältää kumifaasin, joka on leikattava riittävän kovaksi leviäkseen tasaisesti, mutta ei niin kovaa, että se hajoaa. TPU on kosteusherkkä, ja rehussa oleva jäännösvesi aiheuttaa kuplia, pintavikoja ja mitattavissa olevan mekaanisten ominaisuuksien heikkenemisen.
| TPE perhe | Pääasiallinen yhdistämistehtävä | Ruokinnan kysyntä | Tyypillinen pelletointireitti |
|---|---|---|---|
| SEBS / SEPS, öljy jatkettu | Jaa öljy kumifaasiin rikkomatta kovia lohkoja | Alavirran nesteruiskutus plus gravimetrinen polymeerisyöttö | Vesirenkaan kuumapinnan leikkaus tai vedenalainen leikkaus |
| TPV (PP / EPDM) | Dynaaminen vulkanointi kontrolloidulla leikkausvoimalla ja viipymäajalla | Tarkka hoito- ja öljyannostelu | Vedenalainen pelletointi |
| TPO-sekoituksia | Levitä täyteaine ja pigmentti tasaisesti | Sivusyöttölaite talkille tai kalsiumkarbonaatille | Strand tai vesirengas |
| TPU | Hallitse kosteutta ja rajoita lämpöhistoriaa | Kuivatut rehut, suljettu kuljetus | Vedenalainen pelletointi |
Yhteinen lanka on, että useimmissa TPE-formulaatioissa on vähintään kaksi virtaa, joita jäykässä muoviseoksessa ei ole: nestettä ja matalan irtotiheyden omaavaa jauhetta. Näiden kahden virran saaminen sulatteeseen hallitulla nopeudella on suurin yksittäinen tekijä sen suhteen, kulkeeko linja tasaisesti koko työvuoron ajan. Sama logiikka ohjaa reaktioekstruusioprosesseja, joissa polymeeri rakennetaan tynnyriin sen sijaan, että se vain sulaa, kuten työssä on kuvattu TPU-reaktioekstruusiolinjat .
Vääntömomenttiheys on ensimmäinen korjattava määritys
Ominaismomentti on hyödyllisin yksittäinen luku vertailtaessa yhdessä pyöriviä kaksoisruuvikoneita. Se lasketaan jaettuna kunkin akselin vääntömomentilla keskilinjan etäisyyden kuutiolla ja ilmaistaan Nm/cm³. Perinteinen sekoituskone istuu noin 9 Nm/cm³. Suuren vääntömomentin mallit saavuttavat 11-13,5 Nm/cm³, ja Kunwei ilmoittaa, että sen seostussuuntautunut kone saavuttaa 14 Nm/cm³.
Kuva 1: Laajalti käytetyt vääntömomenttiluokat yhdessä pyörivissä kaksoisruuvisekoituskoneissa, 14 Nm/cm³, kuten Kunwei on ilmoittanut sekoitussarjalleen.
Vääntömomenttiheys muuntaa suoraan vapaaksi tilavuuteen ja käytettäväksi ruuvin nopeudeksi. 150 phr öljyn imeytyminen vaatii riittävän vapaan tilavuuden nesteen imeytymiseen ilman, että se kerääntyy suulakkeessa. Lämmönherkän elastomeerin pitäminen ehjänä edellyttää tarvittavan sekoitustyön saavuttamista alhaisilla kierrosluvuilla. Suuremman vääntömomentin kone tekee molemmat työt kerralla, koska sama teho toimitetaan pienemmillä kierroksilla, joten jokainen TPE-kilo näkee vähemmän kokonaisleikkaushistoriaa.
Tästä syystä suuren vääntömomentin kaksoisruuviekstruuderit on tullut oletusvalinta TPE- ja TPV-yhdistelmille valinnaisen päivityksen sijaan. Kompromissi on mekaaninen: uritetut akselit, vaihteiston laakerit ja ruuvielementit on oltava mitoitettuja kuormitukselle, joten 14 Nm/cm³ väite on uskottava vain, kun koko voimansiirto on rakennettu sitä vastaavaksi.
KTS High Performance -sarja Tekniset parametrit Näytä tuote → Syöttöarkkitehtuuri: Öljyn ruiskutus, täyttö ja sivusyöttölaitteet
Useimmat TPE-linjat, jotka eivät saavuta nimellistehoa, ovat rajoitettuja vastavirtaan, eivät ruuvin kohdalla. Kolme ruokintapäätöstä ratkaisee eniten.
Nesteen ruiskutuskohta
Öljyä ruiskutetaan tynnyriosaan sulatustiivisteen jälkeen, ei koskaan syöttökurkkuun. Ruiskutuslinjan tulee olla lämpöjäljitetty, ja virtausta tulee ohjata hammaspyöräpumpulla tai gravimetrisellä annosteluyksiköllä painovoiman sijaan. Tyypillinen SEBS-formulaatio saa 100-200 phr parafiiniöljyä, joten muutaman prosentin vaihtelu nopeudella näkyy välittömästi Shore-kovissa.
Jauheen ja täyteaineen lisäys
Talkilla, kalsiumkarbonaatilla, palonestoaineilla ja värijauheilla on alhainen bulkkitiheys ja niillä on taipumus leijua syöttökurkussa, mikä näkee ruuvia ja aiheuttaa jyrähdystä. Sivusyöttölaite, joka käyttää lievää alipainetta sisääntulokohdassa, tiivistää jauhetta sen tullessa tynnyriin, mikä nostaa tehollista irtotiheyttä ja vakauttaa syöttönopeutta.
Sivusyöttölaite Sivusyöttölaitetta käytetään jauheen, lyhyiden kuitujen tai esiseosmateriaalin pakkosyöttöön, jolla voidaan joustavasti vastata prosessin tarpeisiin tai lisätä syöttömäärää. klo... Näytä tuote → Gravimetrinen ohjaus
Painonpudotussyöttimet ovat vakiona TPE-linjoilla, koska ne korjaavat automaattisesti täyteaineerien välisen tiheyden poikkeaman ja pellettien irtotiheyden asteittaisen muutoksen öljypitoisuuden muuttuessa. Volumetrinen ruokinta on riittävää vain, kun koostumus on kiinteä ja raaka-aineet tulevat yhdestä pätevästä lähteestä.
Sulamislämpötila, leikkaus ja haihtuminen
TPE-sulat ovat pehmeitä ja lämpöherkkiä, joten tynnyrin profiili nousee yleensä sekoitushuippuun ja laskee sitten uudelleen ennen suulaketta. Korkea suulakkeen lämpötila tekee sulatteen liian juoksevan leikkaamiseksi puhtaasti, kun taas liian viileä suulake nostaa pään painetta ja voi aiheuttaa sulamurtuman.
Kuva 2: Havainnollistavat asetusarvot öljyllä jatketulle SEBS-seokselle, jossa on viileä syöttöalue, sekoitushuippu lähellä vyöhykettä kolme ja putoava profiili suulaketta kohti.
Kaksi tyhjiöporttia ovat tyypillisiä TPE-linjalle. Ensimmäinen istuu välittömästi öljyn ruiskutusvyöhykkeen jälkeen poistamaan kevyet haihtuvat aineet ja täyteaineen kuljettaman kosteuden. Toinen istuu suulakkeen lähellä poistamaan jäännösveden. Molempien porttien käyttäminen samalla alipainetasolla on yleinen virhe; alavirran portti tarvitsee normaalisti vahvemman tyhjiön, koska sula on ohuempi ja vapaa pinta pienempi.
Pelletointi: Strand, Water Ring tai vedenalainen
Pelletointireitti määrittää pölytason, pelletin muodon ja kuinka paljon käyttäjältä huomiota linja vaatii.
| Reitti | Miten se toimii | Paras istuvuus | Varo |
|---|---|---|---|
| Lanka ilmajäähdytyksellä | Sula poistuu suulakkeesta, jäähtyy pitkällä kuljettimella ja leikataan sitten säiepelletointilaitteella | Pieni tai keskikokoinen teho, helppo silmämääräinen sulatteen laadun tarkastus | Öljy-rikas laatuja kiinni vyö; korkeampi pölytaso |
| Vesirenkaan kuumapinnan leikkaus | Pelletit leikataan muotin pinnasta ja heitetään pyörivään vesirenkaaseen | Keskitehoinen, pyöreät pelletit, kohtalainen capex | Muottipinnan lämpötilan säädön on oltava tiukka |
| Vedenalainen pelletointi | Leikkaus tapahtuu vedellä täytetyssä kammiossa suoraan muottilevyssä | Suuri teho, suljettu järjestelmä, vähän pölyä, hyvä pehmeille sulateille | Korkeampi capex; vedenkäsittely ja näytön vaihto tarpeen |
Öljyä sisältäville SEBS-laaduille suositellaan yleensä vesirengasleikkausta ja vedenalaista leikkausta, koska pelletit jäähdytetään heti leikkaushetkellä, mikä lukkiutuu muotoonsa ennen kuin öljy pääsee kulkeutumaan. Säikeen pelletointi on edelleen paikkansa koetyössä ja pienivolyymituotannossa, jossa säikeen näkeminen on ylimääräistä tuottoa arvokkaampaa.
Vedenalainen pelletointi Vedenalainen muotin pinnan kuumaleikkaus tarkoittaa, että materiaali leikataan hiukkasiksi vedessä ja seuraa suoraan veden virtausta putkilinjaan jäähdytystä ja muotoilua varten. Näytä tuote → Kuinka täydellinen TPE-sekoituslinja sopii yhteen
TPE-linja kulkee kiinteässä järjestyksessä, ja jokainen vaihe rajoittaa seuraavan. Syöttölaitteet asettavat suhteen, sivusyöttölaite täyttömäärän, ekstruuderi asettaa sekoitustyön ja pelletointilaite asettaa lopullisen hiukkasmuodon.
Kuva 3: TPE:n seostussarjan kaavamainen järjestely gravimetrisestä syötöstä kaksoisruuviekstruuderin kautta pelletointilaitteeseen.
Ruuvin halkaisijan valinta seuraa vaadittua tehoa eikä päinvastoin. Noin 8 mm:n - 177 mm:n konealue kattaa kaiken muutaman kilon tunnissa laboratoriokokeesta täyteen teolliseen tuotantoon, ja pienellä koneella tulee tehdä kokeita samalla ominaisvääntömomentilla ja samalla viipymäajalla kuin tuotantoyksikössä, muuten mittakaava ei kestä.
Usein kysyttyjä kysymyksiä TPE-yhdisteistä
Se on termoplastisen elastomeeripohjan, kuten SEBS, SEPS, TPV tai TPU, sulasekoitusta prosessiöljyn, täyteaineen, hapettumisenestoaineen ja värin kanssa, mitä seuraa pelletointi vapaasti juokseviksi rakeiksi, jotka voidaan ruiskuvalaa tai suulakepuristaa.
Suuren tilavuuden ruuvi, jossa on vaivauskappaleet jakosekoitusta varten, lyhyt dispergoiva osa ja sulatetiiviste sijoitettu ennen öljyn ruiskutusaukkoa. Pehmeät TPE-sulat heikentävät yleensä laatuaan aggressiivisten leikkauselementtien vaikutuksesta.
Öljy ei imeytynyt täysin ennen suulaketta. Tarkista, että ruiskutuskohta on oikean sulatustiivisteen takana, että alavirran imuportti toimii ja että muotin lämpötila päästää säikeen tai muotin kasvojen ihon yli ennen leikkaamista.
TPE-sekoituksessa kumifaasi pysyy silloittamattomana ja se yksinkertaisesti pehmenee öljyllä. TPV-tuotannossa kumifaasi silloitetaan ekstruuderin sisällä, kun taas muovifaasi pysyy termoplastisena, mikä vaatii tiukempaa kovettuvaa annostelua ja viipymäajan hallintaa.
Tuotantolinjoilla käytetään tavallisesti 100-200 phr parafiiniöljyä SEBS-laaduilla, noin puolet valmiin yhdisteen painosta. Tämän lisäksi rajoittava tekijä on yleensä sulatteen jäähdytyskapasiteetti eikä ruiskutusjärjestelmä.
Usein kyllä, mutta se vaatii tarkistusta. Kriittisiä kohtia ovat ruuvaton tilavuus, alavirran ruiskutusportin ja tyhjiöporttien saatavuus, vaihteiston vääntömomentti ja se, kestääkö pelletointilaite pehmeän, hieman tahmean sulan.
