Extruder verwenden zunehmend Unterwasserpelletisierung zur Herstellung von Ingenieurpolymeren, einschließlich Harzen wie PET, Nylon und Polycarbonat. Diese Harze haben "schwierige" Eigenschaften wie niedrige Viskosität und/oder schnelle Kühlung oder hohe Schmelztemperatur.
Im Vergleich zur Streifengranulation hat die Unterwassergranulation die Vorteile einer guten Partikelqualität, einem hohen Grad an Automatisierung und niedrigen Kosten. Im Vergleich zu weniger empfindlichen Rohstoffharzen wie Polyethylen, Polypropylen oder Polystyrol besteht jedoch ein höheres Risiko für das Einfrieren von Schimmelpilzen bei der Herstellung von Ingenieurharsen, wie sie im vorherigen Absatz erwähnt werden.
Unterwasserpelletizer verwenden typischerweise kreisförmige Stanze mit 10 bis 20 oder sogar Hunderten von Löchern. Das System kann für die Verbesserung zwischen einigen hundert bis fast 20000 Pfund pro Stunde ausgelegt werden. (Noch größere Pelletizer werden zur Extrusionsproduktion verwendet.)
Gründe für das Gefrieren von Schimmelpilzen
Der Durchmesser des Formlochs beträgt normalerweise 0,125 Zoll, aber für kleinere Partikel kann es nur 0,01 Zoll oder so groß wie 0,20 Zoll betragen. Die Ausgabe jedes Lochs beträgt ungefähr 25-100 Pfund pro Stunde, die durchschnittliche Ausgabe eines Schimmelpilzlochs von 0,125 Zoll beträgt ungefähr 30 Pfund pro Stunde.
Der Schlüssel zur Unterwassergranulation liegt darin, genügend Thermoplastik durch die Formlöcher zu transportieren, um die Löcher an der Schmelztemperatur des Harzes zu halten, während der Schmelzen- und Formkopf bei einer Temperatur mit einer Temperatur in Kontakt kommt. Metallformen sind ausgezeichnete thermische Leiter. Wenn also nicht ausreichend Polymerfluss durch die Formlöcher vorliegt, wird Wasser die Löcher abkühlen und das Polymer wird in ihnen verfestigt. Der Prozessor kann jedoch nicht sofort wissen, dass diese Blockade aufgetreten ist.
Das Problem ist, dass, wenn ein oder mehrere Schimmelpilzlöcher durch Polymer blockiert werden, die Effizienz des Formkopfes abnimmt. Letztendlich beeinflussen blockierte Löcher den Fluss der umgebenden Löcher, was zu größeren und unregelmäßig geformten fertigen Partikeln und einer Abnahme der Ausbeute führt. Letztendlich ist es notwendig, die Produktionslinie vollständig zu schließen, um die Schimmelpilzlöcher zu reinigen.
Die Hauptgründe für das Einfrieren von Schimmelpilzen sind wie folgt: unsachgemäße Startsequenz des Polymers, Wasserstroms und Schneiderbetrieb; Unzureichende Erwärmung und Isolierung der Form sowie Prozessschwankungen. Wenn Sie die Materialformel nicht berücksichtigen (Harz, Füllstoffpegel und Füllstofftyp - Wärmeabsorption oder Leitung), kann dies auch zu Problemen führen. Sie können das Rezept jedoch nicht ändern, um dem Granulator zu gefallen, es sollte so ausgelegt sein, dass es die meisten Rezepte ausführt.
Passen Sie den Startprozess des Granulators an
Während des Starts tritt das meisten Schimmelbodenloch -Einfrieren auf, wenn das Harz, das Kühlwasser und der Cutter in der richtigen Reihenfolge gestartet werden müssen. Wenn das Harz durch die Form fließt und das Werkzeug vor der Erreichung der Schimmelpilzoberfläche und der Harzblockade außerhalb der Löcher des Wassertanks durch das Wasser fließt. Wenn Wasser die Formoberfläche erreicht, bevor das Polymer zu fließen beginnt, kann übermäßige Kühlung dazu führen, dass die Poren einfrieren.
In frühen Unterwasser -Granulationssystemen kontrollierten qualifizierte Operatoren diese Sequenz manuell. Ab den frühen neunziger Jahren können Automatisierung und Steuerung durch kommerzielle SPS -Steuerungssysteme erreicht werden. Das Polymerumendungsventil und das Verfahrenswasser -Bypass -System ermöglichen es SPS, den Zeitpunkt von Polymer und Wasser, das in die Form eindringt, genauer zu steuern. Die seit Mitte der 1990er Jahre hergestellten Granulatoren bieten automatische Schneidsysteme, die hydraulische, pneumatische und Servomotoren verwenden, um den Schnittdruck zu steuern. Daher können die heutigen vollständig automatisierten Systeme die Startsequenz in einem Bruchteil einer Sekunde steuern.
Optimieren Sie das Schimmeldesign
Sobald die Produktionslinie gestartet wurde, können die meisten Formen durch die Aufrechterhaltung eines sehr konstanten Materialsflusss durch die Schimmelpilzlöcher vermieden werden. Einige Gefrierprobleme hängen jedoch mit dem Formdesign selbst zusammen.
Die Form wird von einer Taschenlampenheizung oder einem heißen Öl erhitzt. Die elektrische Erwärmung ist nicht vollständig gleichmäßig, da die Tintenpatronen hauptsächlich in den Ring um die Formlöcher in der Nähe der Außenkante der Formplatte gelegt werden. Daher sind die Löcher um die Außenseite der Würfel oft heißer als die Löcher in der Mitte. Der Schimmelhersteller hat einmal versucht, einen Zylinder in die Mitte der Form hinzuzufügen, aber die Ingenieurwesen erwies sich als ungeschickt
Daher sind zylindrische Heizungen möglicherweise nicht für große Formen oder Materialien mit einem schmalen Schmelztemperaturbereich wie Nylon geeignet, der dazu neigen kann, sich in der Mitte der Form einzufrieren.
Im Vergleich zu zylindrischen Heizungen kann die Ölheizung gleichmäßigerer Wärme über einen größeren Bereich auftragen. Das Ölsystem ist mit bis zu acht Schimmelpilzzonen konfiguriert. Aber Ölheizung ist teurer als zylindrische Heizungen. Die Ölheizung wird üblicherweise in hochwertigen Produktionslinien von Harzherstellern oder großen Mischanlagen verwendet. Vor kurzem wurde es auf kleinere Systeme angewendet, um eine bessere Temperaturregelung zu erreichen.
Wenn das Ölventil blockiert ist, werden die Schimmelpilzlöcher im betroffenen Bereich der Form kälter und kann einfrieren, aber der Rest der Form ist in Ordnung. Am Anfang kann sich die Ausgabe nicht ändern. In ähnlicher Weise manifestiert sich das Problem wie zylindrische Heizungen als defekte Partikel.
Alle Chips haben eine Art Isolationsschicht. Die meisten Formen verwenden spezielle Platten, die in der Mitte der Formoberfläche angebracht sind. Aber die Platte kann sich lösen. Dann fließt das Wasser hinter sich, kühlt die Formen und verursacht möglicherweise ein Gefrieren.
Eine andere Isolationsmethode besteht darin, ein "hohles" Schimmelpilzdesign mit Lücken zu verwenden, die Vakuum enthalten. Wenn es nicht Teil des ursprünglichen Vorlagendesigns ist, kann es auf die meisten Systeme nachgerüstet werden. Das Vakuum ist ein guter Isolator und kann nicht wie feste Isolierungskarten beschädigt werden.
Prozessschwankungen reduzieren
Jede Art von Extrusionsprozessunterbrechung oder Ausgangsschwankungen kann ein Gefrieren verursachen. Beispielsweise kann extrudierende recycelte Materialien mit niedriger Packungsdichte Schwankungen im Ausgang des Extruders verursachen, was zu inkonsistenten Polymerfluss und dem Einfrieren der Formlöcher zufällig führt. Polymerschmelzpumpen können verwendet werden, um diese Schwankungen zu verhindern und einen konsistenten Würfelfluss zu ermöglichen.
Die Verwendung diskontinuierlicher Skateboard -Bildschirmwechsler kann auch zu einer Durchflussunterbrechung und der Fallenluft führen, was zu einem vorübergehenden Verlust des Polymers zu den Schimmelpilzlöchern führt. Kann ein zufälliges Einfrieren von Schimmelpilzlöchern verursachen. Die Lösung besteht darin, einen kontinuierlichen Bildschirmwechsler zu verwenden, der sofort schmutzige Bildschirme ersetzen kann, ohne den Prozess zu unterbrechen oder Luft zu fangen.