Как конструкция шнека помогает предотвратить пожелтение и появление черных пятен при гранулировании прозрачного жесткого ПВХ

• 
  

  Как конструкция шнека помогает предотвратить пожелтение и появление черных пятен при гранулировании прозрачного жесткого ПВХ

• Почему прозрачный жесткий ПВХ нуждается в другом разговоре о конструкции винтов

  Прозрачный жесткий ПВХ оставляет очень мало места для изменения процесса. Небольшой перегрев, локальное удержание материала или чрезмерный механический сдвиг могут быть незаметны в опаковом компаунде. Однако в прозрачных гранулах жесткого ПВХ он может быстро проявиться в виде пожелтения, коричневых полос, черных пятен или снижения прозрачности.

  
  

  По этой причине, когда процессор говорит: «Мы поменяли винт и прозрачный ПВХ начал желтеть или чернеть», первый вопрос не должен быть только о настройке температуры ствола. Более полезный вопрос: соответствует ли вся конструкция шнека материалу, целевой производительности и требованиям к времени пребывания, предъявляемым к данному составу ПВХ?

  
  

  В PIPLL мы видим, чтоодновинтовой стволведь ПВХ – это не просто металлическая деталь стандартной формы. Это компонент управления процессом. Правильный одиночный шнек и цилиндр для применения в экструдере для пластика должны обеспечивать стабильное плавление и перемешивание, не создавая ненужных зон сдвига, перегрева или застоя материала.

  
  

  В этой статье объясняется, как конструкция шнека может помочь снизить риск появления пожелтения и черных пятен на гранулах прозрачного жесткого ПВХ.

• 

• Рекомендуемое изображение. Иллюстративное изображение гранул прозрачного жесткого ПВХ; это не фотография конкретного PIPLL или объекта заказчика.

• Почему прозрачный жесткий ПВХ особенно чувствителен

  ПВХ термочувствителен. Для пластификации и гомогенизации ему требуется достаточно тепла и механической энергии, но его тепловая история должна оставаться под контролем. Как только начинается деградация, прозрачный материал проявляет это раньше: светло-желтый оттенок может смениться коричневыми полосами, черными крапинками, запахом или потерей прозрачности.

  
  

  На окончательный внешний вид влияют не только настройки обогревателя. На процесс экструзии прозрачного ПВХ могут повлиять:

  ·Трение и сдвиг, создаваемые винтовым профилем

  · Степень сжатия и длина переходной зоны

  · Глубина шнекового канала и переход от подачи к дозированию

  · Соотношение L/D и общее время пребывания

  · Интенсивность смешивания и непрерывность потока

  · Зазор между винтом и стволом и состояние износа

  · Поверхностная обработка, коррозия или задиров внутри цилиндра шнека

  · Чистота материала, рецептура и пакет стабилизаторов

  · Практика запуска, остановки, продувки и замены материалов

  
  

  Хорошо спроектированный одношнековый цилиндр экструдера управляет этими факторами как единой системой. Вот почему PIPLL оценивает смолу, рецептуру и реальные условия эксплуатации, прежде чем определить индивидуальный одношнековый цилиндр.

• 

• Рисунок 1. Изображение процесса, предоставляемое процессором. Видимые остатки разложения вблизи пути экструзионного потока показывают, почему необходимо исследовать оставшийся материал, когда на прозрачном ПВХ появляются черные пятна или обесцвечивается.

• 1. Выберите подходящий коэффициент сжатия ПВХ.

  При гранулировании прозрачного жесткого ПВХ чрезмерно агрессивная степень сжатия может привести к слишком быстрому уплотнению материала. Это может привести к повышению внутреннего давления, трения и сдвига, создавая локальные пики температуры плавления, которые не проявляются четко на контроллере температуры.

  
  

  Целью не является максимальное сжатие. Целью является контролируемая пластификация. Подходящая конструкция одношнекового цилиндра с соотношением L/D и профилем сжатия должны обеспечивать достаточное плавление и уплотнение без чрезмерной нагрузки на материал.

  
  

  Если степень сжатия слишком низкая, может пострадать плавление и стабильность выхода. Если оно слишком высокое, прозрачный ПВХ может испытывать чрезмерный сдвиг и более высокий риск пожелтения. PIPLL проверяет степень сжатия вместе с маркой смолы, пакетом стабилизаторов, уровнем наполнителя, целевой производительностью и фактическим температурным профилем. Поставщик нестандартных одношнековых бочек не должен выбирать винт из ПВХ только по диаметру.

• 

• Рисунок 2. Общественно-безопасная концепция шнека PIPLL для гранулирования прозрачного жесткого ПВХ из переработанного материала. Окончательная геометрия подтверждается на основе рецептуры, степени измельчения, целевой производительности и характеристик машины.

• 2. Управляйте временем пребывания, а не просто удлиняйте винт

  Более длинный винт не улучшает обработку ПВХ автоматически. Большая длина может улучшить плавление и гомогенизацию, когда это необходимо для процесса, но также может улучшить термическую и механическую историю материала. Для прозрачного ПВХ такое дополнительное воздействие может повысить вероятность изменения цвета.

  
  

  Прежде чем выбирать новый винт, просмотрите фактический процесс, а не полагайтесь на стандартный чертеж:

  ·Подходит ли нынешнее соотношение L/D для процесса гранулирования ПВХ?

  · Имеет ли материал достаточную эффективную длину плавления?

  · Длина дозирующей секции превышает требования рецептуры?

  · Существуют ли зоны с низким расходом, где может скапливаться материал?

  · Фактическая производительность намного ниже предполагаемого диапазона пропускной способности винта?

  
  

  Для производителя шнеков экструдеров правильным ответом является сбалансированная геометрия: достаточная длина процесса для стабильного плавления, но без ненужного времени пребывания, которое увеличивает риск деградации.

  
  

  3. Используйте плавные переходы каналов для контроля локального сдвига

  Резкие изменения глубины или геометрии канала могут привести к резкому локальному сдвигу. В прозрачном ПВХ-составе эти локальные условия могут быть более разрушительными, чем предполагает средняя температура в зоне ствола.

  
  

  Переход от секции подачи к секции сжатия, а затем к секции дозирования должен обеспечивать стабильный путь расплава. Смешивание важно, но большее перемешивание не всегда лучше. В конструкции необходим практический баланс между дисперсией, однородностью расплава и термической безопасностью.

  
  

  Профиль шнека, который подходит для непрозрачного или более сильнонаполненного ПВХ-состава, может не подходить для прозрачного жесткого ПВХ-состава. PIPLL поставляет одношнековые цилиндры для ПВХ, исходя из технологических требований, а не общего профиля.

• 4. Устраните мертвые зоны, которые создают черные точки

  Черные точки не всегда вызваны одной высокотемпературной зоной. Они также могут происходить из материала, который слишком долго остается в зоне с низким потоком, а затем разлагается и позже попадает в поток расплава.

  
  

  Потенциальные риски хранения включают в себя:

  ·Неблагоприятная геометрия винта или резкие переходы.

  · Изношен зазор шнека

  · Плохо подобранный наконечник винта, адаптер или расположение экрана.

  · Низкая производительность на винте, предназначенном для гораздо более высокой пропускной способности.

  · Остаточный материал, оставшийся после остановки или замены материала

  
  

  PIPLL уделяет особое внимание непрерывности потока при рассмотрении сменного одношнекового цилиндра. Цель состоит в том, чтобы плавно перемещать материал, уменьшить задержку и сделать очистку более предсказуемой между производственными циклами.

• 

• Рисунок 3. Плавный прямой поток помогает уменьшить задержку материала. Локализованная зона удерживания может подвергать материал более длительному нагреву и способствовать образованию черных пятен.

• 5. Проверьте зазор и износ ствола винта, прежде чем обвинять температуру.

  Винт может иметь правильные размеры на бумаге, но плохо работать после износа, коррозии или повреждения поверхности. Чрезмерный зазор может изменить поведение транспортировки, снизить стабильность давления и создать неравномерную историю плавления. Поврежденные поверхности также могут удерживать разложившийся материал.

  
  

  Прежде чем определить замену, PIPLL рекомендует проверить:

  ·Фактический внешний диаметр винта и внутренний диаметр цилиндра

  · Измеренный зазор между винтом и стволом

  · Повреждения поверхности, коррозия, задиров или отложений

  · Летное состояние и износ корней

  · История материала, включая наполнители, повторное измельчение и риск загрязнения

  
  

  Азотированный винтовой цилиндр или биметаллический одношнековый цилиндр могут подходить для конкретных условий истирания или коррозии, но выбор высококачественного материала не является автоматическим решением проблемы несоответствия технологическому процессу. Система шнека и ствола должна проектироваться вместе.

  
  

  6. Настройки температуры должны соответствовать конструкции винта.

  Конструкция винта не может компенсировать плохой контроль температуры, но настройки температуры не всегда могут компенсировать плохо подобранный винт. Целью является стабильное поведение расплава, а не просто достижение заданного значения на поверхности цилиндра.

  
  

  Если сдвиг трения слишком велик, снижение настройки внешнего нагревателя может не устранить реальную причину. Если материал плавится неравномерно, повышение температуры в каждой зоне может увеличить деградацию, а не решить ее. Проверьте профиль шнека, фактическую температуру плавления и производительность вместе.

• Таблица быстрой диагностики пожелтевших и черных пятен

  
  

  Наблюдаемая проблема	Винт или цилиндр для проверки	Другой элемент процесса для проверки
  Раннее пожелтение	Степень сжатия, уровень сдвига, L/D	Фактическая температура плавления, пакет стабилизаторов
  Случайные черные точки	Зоны ретенции, износ, состояние поверхности	Очистка при выключении, загрязнение зоны экрана
  Нестабильный выход	Геометрия дозирования, зазор, секция подачи	Консистенция кормления, контроль температуры
  Плохая четкость	Баланс смешивания, история материала	Качество сырья, влажность, загрязнения
  Частая смена цвета	Поверхность шнека и цилиндра и непрерывность потока	Практика очистки и переключения

• 7. Какая информация помогает поставщику шнеков спроектировать правильный винт из ПВХ

  Полезное техническое обсуждение начинается не только с диаметра винта. Если вы попросите компанию PIPLL или другого производителя шнековых цилиндров экструдера проверить процесс гранулирования прозрачного ПВХ, подготовьте следующую информацию:

  ·Тип ПВХ и требования к прозрачности

  · Пакет стабилизаторов, присадки, уровень наполнителя и процент перемола.

  · Диаметр экструдера, текущее соотношение L/D и текущая степень сжатия.

  · Целевой выпуск и фактический выпуск

  · Настройки зоны ствола и измеренная температура плавления, если таковые имеются.

  · Метод гранулирования и условия последующего процесса

  · Описание и фото пожелтений, черных пятен или других дефектов.

  · История эксплуатации существующего шнека и цилиндра

  
  

  Четкая техническая информация более ценна, чем выбор так называемого стандартного винта из ПВХ. Это позволяет производителю специального шнека экструдера оценить, связана ли проблема с геометрией, износом, условиями эксплуатации или сочетанием факторов.

  
  

  Когда стоит задуматься о новом одношнековом стволе

  Не каждая проблема с цветом требует нового винта. Сначала подтвердите состав, обработку материалов, контроль температуры, практику очистки и риск загрязнения. Однако проверка шнекового цилиндра оправдана, когда после замены шнека появляются пожелтевшие или черные пятна, когда тот же состав стал менее стабильным, когда производительность падает или когда виден износ и повреждение поверхности.

  
  

  PIPLL производит индивидуальные одношнековые цилиндры и пластиковые шнековые цилиндры экструдеров для экструзии ПВХ. Целью не является продажа дженерика-заменителя. Целью является определение конфигурации шнека и цилиндра, обеспечивающей стабильную производительность, контролируемую историю плавления и стабильное качество прозрачных гранул.

  
  

  Заключение

  В гранулах прозрачного жесткого ПВХ пожелтение и черные точки часто являются ранним предупреждением о том, что история нагрева или времени пребывания материала больше не находится под контролем. Степень сжатия, переход каналов, соотношение L/D, интенсивность смешивания, непрерывность потока и состояние винтового цилиндра — все это имеет значение.

  
  

  Правильный одношнековый цилиндр для экструдера по производству пластмассы выбирается не только по диаметру. Он должен соответствовать рецептуре ПВХ, целевому выходу и требованиям к качеству. Благодаря конструкции шнека, адаптированной к технологическому процессу, переработчики могут уменьшить ненужные сдвиги, избежать зон удерживания и сохранить прозрачность, что делает прозрачный жесткий ПВХ ценным.

  
  

  Если вы проверяете существующий шнек и цилиндр из ПВХ, PIPLL может предоставить техническую оценку на основе деталей машины, текущего чертежа шнека и информации о материале. Посетите https://www.pipll.com/single-screw-barrel/, чтобы узнать больше о решениях PIPLL с одношнековым стволом.

  
  

  Технический и торговый контакт

  Гарри Цзян | ПИПЛЛ | Шнековые и цилиндрические решения для экструзии пластмасс

  Поддержка производителей экструзии с помощью индивидуальных решений для шнеков и цилиндров для переработки ПВХ, ПЭ, ПП, ПЭТ и других полимеров.

  Электронная почта: Harry@pipll.com | WhatsApp: +86 182 6854 1152 | Сайт: pipll.com.
  
  

Contact us