Wytłaczarki coraz częściej stosują peletyzowanie podwodne do produkcji polimerów inżynierskich, w tym żywic, takich jak PET, nylon i poliwęglan. Te żywice mają „trudne” cechy, takie jak niskie lepkość i/lub szybkie chłodzenie lub wysoka temperatura stopu.
W porównaniu z granulacją paska podwodna granulacja ma zalety dobrej jakości cząstek, wysokiego stopnia automatyzacji i niskich kosztów. Jednak w porównaniu z mniej wrażliwymi żywicami towarowymi, takimi jak polietylen, polipropylen lub polistyren, istnieje większe ryzyko zamrażania pleśni przy produkcji żywic inżynierskich, takich jak te wymienione w poprzednim akapicie.
Podwodne peletyzatory zwykle używają okrągłych matek z 10 do 20, a nawet setkami otworów. System może być zaprojektowany do łączenia od kilkuset do prawie 20000 funtów na godzinę. (Do produkcji wytłaczania stosuje się jeszcze większe granulatory.)
Przyczyny zamrażania otworów pleśniowych
Średnica otworu pleśni wynosi zwykle 0,125 cali, ale w przypadku mniejszych cząstek może być tak mała jak 0,01 cala lub tak duże jak 0,20 cala. Wydajność każdego otworu wynosi około 25-100 funtów na godzinę, ale średnia moc wyjściowa o 0,125 cala otworu formy wynosi około 30 funtów na godzinę.
Kluczem do granulacji podwodnej jest transport wystarczającej ilości termoplastycznej przez otwory pleśni, aby utrzymać otwory w temperaturze topnienia żywicy, podczas gdy głowica stopu i pleśni kontaktują się z wodą w temperaturze kilkaset stopni niższych. Metalowe formy są doskonałymi przewodnikami cieplnymi, więc jeśli nie będzie wystarczający przepływ polimeru przez otwory pleśni, woda chłodzi otwory, a polimer się w nich zestali. Jednak procesor nie może od razu wiedzieć, że ta blokada nastąpiła.
Problem polega na tym, że jeśli jeden lub więcej otworów pleśni jest blokowanych przez polimer, wydajność głowy pleśni zmniejszy się. Ostatecznie zablokowane otwory wpłyną na przepływ otaczających otworów, co spowoduje większe i nieregularnie ukształtowane cząsteczki i spadek wydajności. Ostatecznie konieczne jest całkowite zamknięcie linii produkcyjnej w celu wyczyszczenia otworów pleśni.
Główne powody zamrażania pleśni są następujące: niewłaściwa sekwencja początkowa polimeru, przepływ wody i działanie noża; Niewystarczające ogrzewanie i izolacja pleśni, a także fluktuacje procesowe. Nie biorąc pod uwagę formuły materiału (żywica, poziom wypełniacza i typ wypełniacza - pochłanianie lub przewodzenie ciepła) może również prowadzić do problemów. Ale nie można zmienić przepisu, aby zadowolić granulatora, powinien być zaprojektowany do uruchamiania większości przepisów.
Dostosuj proces uruchamiania granulatora
Większość zamrażania otworów pleśni występuje podczas uruchamiania, gdy żywica, woda chłodząca i noża muszą zostać uruchomione we właściwej kolejności. Jeśli żywica zacznie przepływać przez pleśń, a narzędzie będzie się zaangażować, zanim woda dotrze do powierzchni formy, spowoduje to rozmazanie i blokowanie żywicy poza otworami zbiornika wody. Jeśli woda dotrze do powierzchni formy, zanim polimer zacznie przepływać, nadmierne chłodzenie może spowodować zamarznięcia porów.
We wczesnych podwodnych systemach granulacji wykwalifikowani operatorzy ręcznie kontrolowali tę sekwencję. Począwszy od początku lat 90., automatyzację i kontrolę można osiągnąć za pośrednictwem komercyjnych systemów sterowania PLC. System obwodnicy dywersji i proces przetwarzania wody umożliwia PLC dokładniejsze kontrolowanie czasu polimeru i wody wchodzącego do formy. Granulatory produkowane od połowy lat 90. oferują automatyczne systemy cięcia, które wykorzystują silniki hydrauliczne, pneumatyczne i serwo do kontrolowania ciśnienia cięcia. Dlatego dzisiejsze w pełni zautomatyzowane systemy mogą kontrolować sekwencję startupową w ułamku sekundy.
Zoptymalizuj konstrukcję pleśni
Po uruchomieniu i uruchomieniu linii produkcyjnej można uniknąć zamrażania większości pleśni poprzez utrzymanie bardzo stałego przepływu materiału przez otwory pleśni. Ale niektóre problemy z zamrażaniem są związane z samym projektem formy.
Forma jest podgrzewana przez latarkę lub gorący olej. Ogrzewanie elektryczne nie będzie całkowicie jednolite, ponieważ naboje z atramentem są umieszczane głównie w pierścieniu wokół otworów pleśni, w pobliżu zewnętrznej krawędzi płyty do formy. Dlatego dziury wokół śmierci są często cieplejsze niż dziury pośrodku. Producent formy próbował kiedyś dodać cylinder na środku formy, ale inżynieria okazała się niezdarna
Dlatego cylindryczne grzejniki mogą nie być odpowiednie dla dużych pleśni lub materiałów o wąskim zakresie temperatur topnienia, takiego jak nylon, który może mieć tendencję do zamrażania na środku formy.
W porównaniu z cylindrycznymi grzejnikami ogrzewanie oleju może nakładać bardziej jednolite ciepło na większym obszarze. System oleju jest skonfigurowany z maksymalnie ośmioma strefami pleśni. Ale ogrzewanie oleju jest droższe niż cylindryczne grzejniki. Ogrzewanie oleju jest powszechnie stosowane w liniach produkcyjnych o wysokiej wydajności producentów żywicy lub dużych roślin mieszających. Niedawno zastosowano go do mniejszych systemów, aby osiągnąć lepszą kontrolę temperatury.
Jeśli zawór olejowy zostanie zablokowany, otwory pleśni w dotkniętym obszarze formy staną się chłodniejsze i mogą zamarznąć, ale reszta formy będzie w porządku. Na początku wyjście może się nie zmienić. Podobnie, podobnie jak cylindryczne grzejniki, problem objawia się jako wadliwe cząstki.
Wszystkie układy mają jakiś warstwę izolacji. Większość pleśni używa specjalnych płyt przymocowanych na środku powierzchni formy. Ale płyta może się rozluźnić. Następnie woda przepływa za nimi, chłodząc formy i potencjalnie powodując zamarzanie.
Inną metodą izolacji jest zastosowanie „pustej” konstrukcji formy z lukami zawierającymi próżnię. Jeśli nie jest częścią oryginalnego projektu szablonu, można go zmodernizować na większości systemów. Odkurzanie jest dobrym izolatorem i nie można jej uszkodzić jak stałe płyty izolacyjne.
Zmniejsz fluktuacje procesów
Każdy rodzaj przerwy w procesie wytłaczania lub fluktuacja wyjściowa może powodować zamrażanie. Na przykład wytłaczanie materiałów z recyklingu o niskiej gęstości upakowania może powodować fluktuacje wyjściowe wytłaczarki, co prowadzi do niespójnego przepływu polimeru i zamrażania otworów pleśni w losowy sposób. Pompy stopu polimeru można zastosować, aby zapobiec tym fluktuacji i zapewnić spójny przepływ matrycy.
Zastosowanie nieciągłych zmieniaczy ekranu typu deskorolki może również powodować przerwę przepływu i pułapkę powietrza, powodując tymczasową utratę polimeru płynącego w kierunku otworów pleśni. Może powodować losowe zamrażanie otworów pleśni. Rozwiązaniem jest użycie ciągłego zmieniacza ekranu, który może natychmiast zastąpić brudne ekrany bez przerywania procesu lub pułapki powietrza.