TR40 mm'lik çift vidalı bir hat çalıştıran bir bileşik üreticisi, aynı TPE formülasyonunu 75 mm'lik bir makineye taşıdıktan sonra nadiren aynı peleti iki kez alır. Shore A sertliği iki veya üç puan kayar, yağ pelet yüzeyine doğru hareket eder ve iplik konveyöre yapışır. Vida çapı nadiren gerçek nedendir. Genellikle değişen şey tork yoğunluğu, sıvı besleme kapasitesi ve kalıp ile peletleyici arasındaki soğutma yoludur.
İşte kısa cevap: önce tork yoğunluğunu, ardından besleme mimarisini, ardından peletleme yolunu düzeltin. TPE bileşiminde bu üç karar, sert PVC veya dolgusuz polipropilende olduğundan çok daha güçlü bir şekilde etkileşime girer, çünkü eriyik yumuşaktır, formülasyon genellikle ağırlıkça yüzde 30 ila 50 oranında yağ içerir ve polimer ya hafif çapraz bağlıdır ya da hiç çapraz bağlanmamıştır.
Aşağıdaki bölümler, bir hattın tarifeye uygun olup olmadığına karar veren toleranslar, kısıtlamalar ve üretim bölümü ödünleşimleri ile birlikte her bir kararın üzerinden sırayla geçer.
TPE Bileşimini Sert Plastik Bileşiminden Farklı Kılan Nedir?
TPE tek bir polimer değil, bir ailedir. SEBS veya SEPS üzerine inşa edilmiş stirenik blok kopolimer kaliteleri, dinamik olarak vulkanize edilmiş TPV, termoplastik olefin karışımları ve TPU'nun tümü bir bileşim hattından geçer ve her biri varilden farklı bir şey ister.
SEBS bazlı bir kalite genellikle 100 ila 200 phr parafinik proses yağı taşır. Bu yağın, malzemeye mukavemetini veren polistiren uç bloklara zarar vermeden kauçuk orta bloğun içine itilmesi gerekiyor. Bir TPV, eşit şekilde dağılacak kadar sert bir şekilde kesilmesi gereken ancak bozunacak kadar sert olmayan bir kauçuk fazı içerir. TPU neme duyarlıdır ve beslemede kalan su kabarcıklara, yüzey kusurlarına ve ölçülebilir mekanik özellikler kaybına neden olur.
| TPE ailesi | Ana birleştirme görevi | Besleme talebi | Tipik peletleme rotası |
|---|---|---|---|
| SEBS / SEPS, uzatılmış yağ | Sert blokları kırmadan yağı kauçuk faza dağıtın | Aşağı yönde sıvı enjeksiyonu artı gravimetrik polimer beslemesi | Su halkalı sıcak yüzeyli kesim veya su altında kesim |
| TPV (PP / EPDM) | Kontrollü kesme ve kalış süresi altında dinamik vulkanizasyon | Doğru küratif ve yağ dozajı | Sualtı peletleme |
| TPO karışımları | Dolgu maddesini ve pigmenti eşit şekilde dağıtın | Talk veya kalsiyum karbonat için yan besleyici | Tel veya su halkası |
| TPU | Nemi kontrol edin ve termal geçmişi sınırlayın | Kurutulmuş yem, kapalı taşıma | Sualtı peletleme |
Ortak nokta, çoğu TPE formülasyonunun, sert plastik bileşiğin taşımadığı en az iki akışı taşımasıdır: bir sıvı ve düşük kütle yoğunluklu bir toz. Bu iki akışın kontrollü bir hızda eriyik içine alınması, hattın tüm vardiya boyunca istikrarlı bir şekilde çalışıp çalışmadığının en büyük belirleyicisidir. Aynı mantık, polimerin yalnızca eritilmek yerine hazne içinde oluşturulduğu reaksiyon ekstrüzyon proseslerini de yönetir. TPU reaksiyon ekstrüzyon hatları .
Tork Yoğunluğu Düzeltilmesi Gereken İlk Spesifikasyondur
Spesifik tork, birlikte dönen çift vidalı makineleri karşılaştırmak için en kullanışlı tek sayıdır. Her bir şafttaki torkun merkez hattı mesafesinin küpüne bölünmesiyle hesaplanır ve Nm/cm³ cinsinden ifade edilir. Geleneksel bir bileşim makinesi yaklaşık 9 Nm/cm³ civarındadır. Yüksek torklu tasarımlar 11 ila 13,5 Nm/cm³'e ulaşıyor ve Kunwei, bileşim odaklı makinesinin 14 Nm/cm³'ye ulaştığını belirtiyor.
Şekil 1: Birlikte dönen çift vidalı bileşim makineleri için yaygın olarak kullanılan tork sınıfları; Kunwei'nin bileşim serisi için belirttiği 14 Nm/cm³ rakamı.
Tork yoğunluğu doğrudan serbest hacme ve kullanılabilir vida hızına dönüşür. 150 phr yağın emilmesi, sıvının kalıpta birikmeden alınması için yeterli serbest hacmi gerektirir. Isıya duyarlı bir elastomerin sağlam kalması, gerekli karıştırma işleminin düşük devirde yapılmasını gerektirir. Daha yüksek torklu bir makine her iki işi de aynı anda yapar, çünkü aynı çıktı daha az devirle sağlanır, böylece TPE'nin her kilogramı daha az toplam kesme geçmişi görür.
Bu yüzden yüksek torklu çift vidalı ekstrüderler TPE ve TPV birleştirme için isteğe bağlı bir yükseltme yerine varsayılan seçim haline geldi. Takas mekaniktir: yivli miller, dişli kutusu yatakları ve vida elemanlarının tümü yüke göre sınıflandırılmalıdır, dolayısıyla 14 Nm/cm³ iddiası ancak tüm aktarma organları buna uyacak şekilde üretildiğinde güvenilirdir.
KTS Yüksek Performans Serisi Teknik Parametreler Ürünü Görüntüle → Besleme Mimarisi: Yağ Enjeksiyonu, Doldurucu ve Yan Besleyiciler
Nominal çıkışa ulaşamayan çoğu TPE hattı vidada değil giriş yönünde sınırlıdır. Üç beslenme kararı en önemlisidir.
Sıvı enjeksiyon noktası
Yağ, asla besleme boğazına değil, eriyik contanın akış aşağısındaki namlu bölümüne enjekte edilir. Enjeksiyon hattı ısı izlemeli olmalı ve akış, yerçekimi yerine dişli bir pompa veya gravimetrik dozaj ünitesi tarafından kontrol edilmelidir. Tipik bir SEBS formülasyonu 100 ila 200 phr parafinik yağ alır, dolayısıyla Shore sertliğinde yüzde birkaç oranındaki bir dalgalanma hemen görülebilir.
Toz ve dolgu ilavesi
Talk, kalsiyum karbonat, alev geciktiriciler ve renkli tozların tümü düşük kütle yoğunluğuna sahiptir ve besleme boğazında akışkanlaşma eğilimi gösterir, bu da vidayı aç bırakır ve dalgalanmaya neden olur. Giriş noktasında hafif negatif basınç uygulayan bir yan besleyici, tozu namluya girerken sıkıştırarak etkili yığın yoğunluğunu artırır ve besleme hızını sabitler.
Yan Besleyici Yan besleyici, proses ihtiyaçlarını esnek bir şekilde karşılayabilen veya besleme miktarını artırabilen toz, kısa elyaf veya ön karışım malzemenin zorla beslenmesi için kullanılır. ... Ürünü Görüntüle → Gravimetrik kontrol
Ağırlık kaybı besleyicileri TPE hatlarında standarttır çünkü dolgu partileri arasındaki yoğunluk kaymasını ve yağ içeriği değiştikçe pelet kütle yoğunluğundaki kademeli değişimi otomatik olarak düzeltirler. Hacimsel besleme yalnızca formülasyonun sabit olması ve ham maddelerin tek bir nitelikli kaynaktan gelmesi durumunda yeterlidir.
Eriyik Sıcaklığı, Kayma ve Devolatilizasyon
TPE eriyikleri yumuşaktır ve ısıya duyarlıdır, bu nedenle namlu profili genellikle bir karıştırma zirvesine yükselir ve ardından kalıptan önce tekrar düşer. Yüksek kalıp sıcaklığı, eriyiğin temiz bir şekilde kesilemeyecek kadar akışkan olmasına neden olurken aşırı soğuk kalıp, kafa basıncını yükseltir ve eriyiğin kırılmasına neden olabilir.
Şekil 2: Soğuk bir besleme bölgesi, bölge üç yakınında bir karıştırma zirvesi ve kalıba doğru düşme profili bulunan, yağla genişletilmiş bir SEBS bileşiği için açıklayıcı ayar noktaları.
Bir TPE hattında iki vakum portu tipiktir. Birincisi, hafif uçucu maddeleri ve dolgu maddesi tarafından taşınan nemi temizlemek için yağ enjeksiyon bölgesinin hemen sonrasına oturur. İkincisi, kalan suyu uzaklaştırmak için kalıba yakın durur. Her iki bağlantı noktasını aynı vakum seviyesinde çalıştırmak yaygın bir hatadır; aşağı akış portu normalde daha güçlü bir vakuma ihtiyaç duyar çünkü eriyik daha incedir ve serbest yüzey daha küçüktür.
Peletleme: İplik, Su Halkası veya Sualtı
Peletleme rotası, toz seviyesine, pelet şekline ve hattın ne kadar operatör dikkatine ihtiyaç duyduğuna karar verir.
| Rota | Nasıl çalışır? | En uygun | Dikkat edin |
|---|---|---|---|
| Hava soğutmalı konveyörlü şerit | Eriyik kalıptan çıkar, uzun bir konveyör üzerinde soğur ve ardından bir iplik peletleyici tarafından kesilir. | Düşük ila orta verim, eriyik kalitesinin kolay görsel kontrolü | Petrol açısından zengin kaliteler banda yapışıyor; daha yüksek toz seviyesi |
| Su halkalı sıcak yüzeyli kesme | Peletler kalıp yüzeyinden kesilir ve dönen bir su halkasına atılır. | Orta üretim, yuvarlak peletler, orta düzeyde sermaye harcaması | Kalıp yüzeyi sıcaklık kontrolü sıkı olmalıdır |
| Sualtı peletleme | Kesme işlemi su dolu bir haznede doğrudan kalıp plakasında gerçekleştirilir | Yüksek çıkış, kapalı sistem, düşük toz, yumuşak erimeler için iyi | Daha yüksek sermaye harcaması; su arıtma ve elek değişiklikleri gerekli |
Petrol açısından zengin SEBS kaliteleri için genellikle su halkalı ve su altında kesme tercih edilir çünkü peletler kesildikleri anda söndürülür ve bu da petrolün hareket etmesinden önce şeklinin kilitlenmesini sağlar. İplik peletlemenin hala deneme çalışmalarında ve ipliği görme yeteneğinin ekstra çıktıdan daha değerli olduğu düşük hacimli üretimde bir yeri vardır.
Sualtı Peletleme Su altı kalıp yüzeyi sıcak kesimi, malzemenin su içinde parçacıklar halinde kesilmesi ve soğutma ve şekillendirme için doğrudan boru hattına giden su akışını takip etmesi anlamına gelir. Ürünü Görüntüle → Eksiksiz bir TPE Bileşik Hattı Nasıl Birbirine Uyum Sağlar?
Bir TPE hattı sabit bir sırayla çalışır ve her aşama bir sonraki aşamayı kısıtlar. Besleyiciler oranı ayarlar, yan besleyici doldurma oranını ayarlar, ekstruder karıştırma işini ayarlar ve peletleyici son parçacık formunu ayarlar.
Şekil 3: Çift vidalı ekstrüder aracılığıyla gravimetrik beslemeden peletleyiciye kadar bir TPE bileşim dizisinin şematik düzenlemesi.
Vida çapı seçimi, tam tersi yerine gerekli çıktıyı takip eder. Yaklaşık 8 mm'den 177 mm'ye kadar olan bir makine aralığı, saatte birkaç kilogramlık laboratuvar denemesinden tam endüstriyel üretime kadar her şeyi kapsar ve küçük makinedeki denemeler, üretim ünitesiyle aynı spesifik torkta ve aynı kalış süresinde gerçekleştirilmelidir, aksi takdirde ölçek büyütme geçerli olmayacaktır.
TPE Bileşimi Hakkında Sıkça Sorulan Sorular
SEBS, SEPS, TPV veya TPU gibi termoplastik bir elastomer bazın proses yağı, dolgu maddesi, antioksidan ve renk ile eritilerek harmanlanması ve ardından enjeksiyonla kalıplanabilen veya ekstrüzyona tabi tutulabilen serbest akışlı granüller halinde peletlenmesidir.
Dağıtıcı karıştırma için yoğurma bloklarına sahip yüksek serbest hacimli bir vida, kısa bir dağıtıcı bölüm ve yağ enjeksiyon portunun önüne yerleştirilmiş bir eriyik conta. Yumuşak TPE eriyikleri genellikle agresif kesme elemanları nedeniyle kalitesini kaybeder.
Yağ kalıptan önce tamamen emilmemiştir. Enjeksiyon noktasının uygun bir eriyik contanın arkasında durduğunu, aşağı yöndeki vakum portunun çalıştığını ve kalıp sıcaklığının kesmeden önce iplik veya kalıbın yüzeyini kapladığını kontrol edin.
TPE bileşiminde kauçuk fazı çapraz bağlanmadan kalır ve yağ ile basitçe yumuşatılır. TPV üretiminde kauçuk faz ekstruderin içinde çapraz bağlanırken plastik faz termoplastik olarak kalır, bu da daha sıkı küratif dozaj ve kalış süresi kontrolü gerektirir.
Üretim hatları genellikle SEBS kalitelerinde 100 ila 200 phr parafinik yağ çalıştırır; bu, bitmiş bileşiğin ağırlıkça kabaca yarısı kadardır. Bunun ötesinde sınırlayıcı faktör genellikle enjeksiyon sisteminden ziyade eriyik soğutma kapasitesidir.
Çoğu zaman evet, ancak gözden geçirilmesi gerekiyor. Kritik noktalar vidasız hacim, aşağı akışlı enjeksiyon portu ve vakum portlarının mevcudiyeti, dişli kutusu tork değeri ve peletleyicinin yumuşak, hafif yapışkan bir eriyik ile başa çıkıp çıkamayacağıdır.
