Накопление материала в фильере остается серьезной проблемой при экструзии полимеров.

Накопление материала вокруг фильеры — одна из наиболее распространенных проблем при экструзии полимеров. Независимо от того, производится ли проволочная и кабельная продукция, выдувные пленки, трубы, профили или изделия из конструкционных пластмасс, после непрерывной работы на предприятиях по переработке полимеров может наблюдаться отложение материала вокруг фильеры.

Хотя на первый взгляд скопление материала в матрице может показаться незначительной проблемой технического обслуживания, чрезмерное накопление материала постепенно может повлиять на стабильность экструзии, внешний вид продукции, эффективность производства и производственные затраты. Частая очистка прерывает производство, увеличивает количество отходов материала и снижает общую эффективность использования оборудования.

Поскольку скорость экструзии продолжает расти, а составы полимеров становятся все более сложными, контроль за образованием налета на фильере приобретает все большее значение для предприятий, стремящихся к стабильному и высококачественному производству.

В этой статье поясняется:

• Что такое накопление материала в кристалле?
• Почему это происходит во время экструзии полимера
• Какие материалы наиболее подвержены
• Как условия обработки влияют на формирование кристалла
• Как технологии добавок на основе силикона могут помочь улучшить стабильность экструзии

Что такое накопление материала в кристалле?

Накопление полимерных остатков, добавок, наполнителей, пигментов или продуктов разложения вокруг выходного отверстия фильеры в процессе непрерывной экструзии — это постепенное накопление полимерных остатков, добавок, наполнителей, пигментов или продуктов разложения.

В зависимости от типа материала и условий обработки, отложения могут иметь следующий вид:

• Коричневое или чёрное загрязнение
• Липкие остатки полимера
• Обугленный материал
• Белые отложения наполнителя
• Загрязнение поверхности вокруг края кристалла

Степень образования отложений на фильере варьируется в зависимости от состава, экструзионного оборудования, температуры обработки, скорости сдвига и совместимости добавок.

При отсутствии надлежащего контроля эти отложения могут со временем перенестись на экструдированный продукт, влияя как на внешний вид, так и на однородность продукции.

Почему происходит накопление отложений в кристалле?

Образование налета на кристалле редко бывает вызвано одним фактором. Вместо этого, как правило, оно является результатом взаимодействия свойств материала, состава и условий обработки.

1. Высокое межфазное трение полимер-металл

В процессе экструзии расплавленный полимер непрерывно контактирует с поверхностями шнека, цилиндра и матрицы.

В условиях сильного сдвига прочная адгезия между расплавом полимера и металлическими поверхностями может усиливать тенденцию к накоплению материала.

Материалы с относительно высокой вязкостью расплава или недостаточной смазкой, как правило, более подвержены этому явлению.

2. Высокое содержание наполнителя

Современные термопластичные компаунды часто содержат значительное количество функциональных наполнителей, таких как:

• Гидроксид алюминия (АТГ)
• Гидроксид магния (MDH)
• Карбонат кальция
• Тальк
• Стекловолокно

Хотя эти наполнители улучшают огнестойкость или механические характеристики, они также могут повышать вязкость расплава и сопротивление обработке, что затрудняет стабильную экструзию.

3. Температура обработки

Как чрезмерно высокие, так и недостаточные температуры обработки могут способствовать образованию накипи на кристалле.

Повышение температуры может ускорить деградацию полимера или испарение добавки, в то время как понижение температуры может снизить текучесть расплава и увеличить напряжение сдвига.

Таким образом, поддержание соответствующего технологического окна имеет важное значение для стабильной экструзии.

4. Чрезмерное касательное напряжение

Высокая производительность экструзии часто связана с более высокой скоростью вращения шнека и большим напряжением сдвига.

Когда напряжение на выходе из фильеры превышает способность расплава полимера беспрепятственно течь, может возникнуть нестабильность поверхности, увеличивающая вероятность накопления материала вокруг фильеры.

Какие полимерные системы более подвержены этому?

Хотя образование налета на матрице может происходить во многих термопластичных материалах, чаще всего это наблюдается в таких областях применения, как:

• Экструзия полиэтиленовой (ПЭ) пленки
• Композиты полипропилена (ПП)
• Компаунды для проводов и кабелей с высоким содержанием ATH или MDH
• Высоконаполненные конструкционные пластмассы
• Экструзия труб
• Экструзия профиля

Каждая материальная система обладает различными технологическими характеристиками, поэтому выбор добавок должен основываться на конкретной рецептуре и требованиях к применению.

Как можноДобавки на основе силиконаПомощь?

Одним из эффективных способов уменьшения образования отложений на штампе является улучшение смазки расплава и изменение взаимодействия между расплавом полимера и поверхностями обработки металла.

Высокомолекулярная силиконовая мастербатч-смесь обычно используется для этой цели, поскольку она может влиять на поведение расплава при текучести, не изменяя при этом принципиально полимерную матрицу.

К потенциальным преимуществам могут относиться:

• Снижено трение полимер-металл
• Улучшенная стабильность текучести расплава
• Более низкий крутящий момент экструзии
• Более чистые поверхности штампов при непрерывном производстве
• Снижена частота очистки штампов

Фактические характеристики зависят от типа полимера, состава добавки, условий обработки и дозировки.

Почему именно силиконовая мастербатч-смесь, а не обычные смазки?

Традиционные смазочные материалы могут улучшить процесс обработки при определенных условиях, но они не всегда обеспечивают баланс между эффективностью обработки и долговременными эксплуатационными характеристиками поверхности.

Силиконовая мастербатч-добавка в качестве пластиковой добавки и модификатора полимеров сочетает в себе модификацию технологических процессов и улучшение поверхности, что делает ее подходящей для применений, требующих как стабильной экструзии, так и улучшенного качества готовой продукции.

В зависимости от состава, силиконовая мастербатч-смесь может также способствовать:

• Улучшена гладкость поверхности
• Более низкий коэффициент трения
• Повышенная устойчивость к царапинам и истиранию

Силиконовые мастербатчи SILIKE для обеспечения стабильности экструзии

Компания SILIKE разрабатывает решения на основе силиконовых мастербатчей, призванные помочь предприятиям по переработке полимеров решать распространенные проблемы экструзии в широком спектре применений термопластов.

Обладая опытом в области интеграции силиконов и полимеров, а также разработки приложений, компания SILIKE сотрудничает с клиентами для оценки совместимости рецептур, оптимизации условий обработки и рекомендации решений по силиконовым мастербатчам на основе конкретных производственных требований.

Типичные области применения силиконовых мастербатчей включают:

•Компаунды для проводов и кабелей
•Экструзия полиэтиленовой и полипропиленовой пленки
•Экструзия труб и профилей
•Автомобильные пластмассы
• Инженерные пластмассы
• Материалы TPU и TPE

Рекомендуется проводить оценку с учетом специфики конкретного применения, чтобы определить наиболее подходящее решение для каждой полимерной системы.

Заключение

Накопление материала в матрице — это сложное технологическое явление, на которое влияют характеристики полимера, состав, наполнители и условия экструзии. Хотя универсального решения не существует, понимание основных механизмов позволяет производителям разрабатывать более стабильные и эффективные технологические стратегии.

Для многих применений термопластов силиконовая мастербатч-смесь является эффективным средством улучшения текучести расплава, снижения трения между полимером и металлом, а также обеспечения более чистой и стабильной экструзии.

Благодаря целенаправленной разработке и технической поддержке, компания SILIKE продолжает помогать предприятиям по переработке полимеров оптимизировать характеристики экструзии и повысить эффективность производства широкого спектра термопластичных материалов.

Обратитесь в компанию SILIKE для бесплатного анализа рецептуры и получения технического паспорта продукта (TDS).Силиконовая мастербатча серии SILIKE LYSI(Добавки к полимерам на основе силоксана). Наша команда экспертов готова предоставить индивидуальные решения, образцы и всестороннюю техническую поддержку, чтобы помочь вам преодолеть технологические трудности. Уменьшите образование налета и подтекание материала из кристалла и повысьте конкурентоспособность вашей продукции!

Телефон: +86-28-83625089
Email:amy.wang@silike.cn
Веб-сайт: www.siliketech.com