Технологија екструзије пластике
Модерна индустрија пластике револуционирала је развој инфраструктуре кроз напредне технологије производње цеви. Међу њима, ПВЦ екструзија стоји као један од најкритичнијих процеса, уз продукцију полиетилена и полипропиленске цеви. Формулације и кључни параметри процеса за четири главна цеви материјала: полиетилен (ПЕ), полипропилен (ПП), крути поливинил хлорид (ПВЦ) и флексибилан ПВЦ.
Разумевање ових процеса захтева испитивање прецизних контрола температуре, спецификација под притиском и материјалних формулација које одређују коначни квалитет производа.
Полиетилен (ПЕ)
Врло свестрани материјал са одличном хемијском отпорношћу и флексибилношћу, идеално за дистрибуцију воде и гаса.
Темп за обраду: 180-240 степени
Притисак: 150-300 бар
Полипропилен (ПП)
Врхунски отпор температуре чини га савршеним за апликације за топлу воду и индустријско цевоводе.
Темп за обраду: 180-230 степени
Притисак: променљива
Крути ПВЦ
Највећи сегмент производње пластичних цеви, нудећи одличну снагу и ефикасност трошкова.
Темп за обраду: 165-190 степени
Притисак: до 500 бара
Флексибилан ПВЦ
Укључује пластификацију за побољшану флексибилност, које се користе у апликацијама које захтевају савијавост.
Темп за обраду: 150-170 степени
Пластификатор: 25-50 ПХР
Технологија екструзије полиетилена цеви
Производња екструдираних полиетиленских цеви укључује софистицирану контролу вишеструких параметара. Високо - густина полиетилен (ХДПЕ) цеви обично захтевају прераду температуре између 180-220 степени у зони хране, прогресивно се повећавају на 200-240 степени у глави умирања. Индустрија за екструзију ПВЦ-а често се референцује ПЕ обрада као мерило, иако ПЕ захтијева различите пакете за стабилизацију.
Стандардне формулације за ХДПЕ цеви
| Компонента | Проценат распона | Функција |
|---|---|---|
| Базна смола | 96.5-97.8% | Главна структурна компонента која пружа механичка својства |
| Царбон Блацк Мастербатцх | 2.0-2.5% | УВ заштита и временски отпор |
| Антиоксиданти | 0.15-0.25% | Спречите оксидативну деградацију током обраде и радника |
| Обрада АИДС-а | 0.05-0.10% | Побољшајте проток и прераду топљења |
Параметри обраде
Брзина вијака: 20-80 о / мин, зависно од пречника цеви
Излазнице: 180-250 кг / сат за пречнику 110 мм са екструдером од 90 мм
Прозор за обраду: ± 15 степени (шири од ПВЦ екструзије)
Тлак толта: 150-300 бар (нижи од ПВЦ екструзије)
Спецификације цијеви МДПЕ-а
Прераду температуре: 170-210 степени (нешто нижи од ХДПЕ)
Дизајн вијака са омјером компресије од 2,5: 1 до 3,5: 1
Све популарније у апликацијама за дистрибуцију гаса
Одлична равнотежа флексибилности и снаге
Процес производње цеви полипропилена
Полипропилен случајни кополимер (ПП {- р) цеви доминирају у топлом водном апликацијама због врхунског отпора температуре. Процес екструдирања за ПП - р захтева прецизне температурне профиле: 180-190 степени (феед), 200-210 степени (компресија), 210-220 степен (мерење) и 220-230 степени (диеринг). Ове температуре премашују типичне ПВЦ параметре екструзије за 30-40 степени.
Критични ПП - Р Формулације цеви
98.2-99.0%
Пп - р базна смола
0.20-0.30%
Нуклерисани агенти
0.10-0.15%
Примарни антиоксиданти
0.10-0.15%
Секундарни антиоксиданти
0.30-0.50%
Ацид Сцавенгерс
Кристализација и хлађење
Понашање кристализације ПП значајно утиче на квалитет цеви. Стопе хлађења морају да одржавају 15-25 степени / минуту кроз зону кристализације (110-130 степени) за постизање оптималних механичких својстава. За разлику од ПВЦ Екструзије, производња ПП цеви захтева минимално додавање пластификатора, уместо да се ослања на молекуларну контролу дистрибуције тежине.
Правилна контрола кристализације осигурава стабилност димензија и дуго - појам у апликацијама за вруће воде.
Брзине производње и контрола квалитета
Брзине производње 32 мм ПП - Р Цеви досежу 8 - 12 метара / минуту користећи Екструдера од 60 мм са Л / Д односом 33: 1. Опрема за извлачење мора да обезбеди сталну напетост од 0,5-1,5 Н / мм² да се спречи овалности.
Максимална дозвољена овалност
2%
Стандардна референца
ДИН 8077
РИГИД ПВЦ ТЕХНОЛУСИЈА ТЕХНОЛОГИЈА
Крути ПВЦ екструзија представља највећи сегмент производње пластичних цеви на глобалном нивоу. Процес екструзије ПВЦ захтева изузетну прецизност у формулацији и контроли температуре због ПВЦ-ове топлотне осетљивости. Температура прераде обично се крећу од 165-175 степени (феед) до 180-190 степени (дие), са пуштеним временским пребивалиштем пажљиво контролисано да би се спречило разградња.
Стандардне ригидне формулације пипа ПВЦ (на 100 делова ПВЦ смола)
| Компонента | Делови на 100 | Функција |
|---|---|---|
| ПВЦ смола (К-67) | 100 делова | Основни полимер који пружа структурни интегритет |
| Калцијум - цинк стабилизатор | 2.5-3.5 Делови | Спречава топлотну деградацију током прераде |
| Калцијум карбонат | 5-15 делова | Пунило за смањење трошкова и побољшање стабилности димензије |
| Титанијум диоксид | 0,5-1,5 делови | УВ стабилизатор и непрозирност непрозирност |
| АИДС за обраду (акрил) | 0.8-1.5 Делови | Побољшајте снагу и прераду растовине |
| Спољни мазива | 0.4-0.6 Делови | Спречите пријањање за обраду опреме |
| Унутрашњи мазиво | 0.2-0.4 Делови | Смањите унутрашње трење у топљење |
Конфигурације екструдера
Контејнерска креативна кућа
- Смитх ет ал., 2023, часопис за винил и адитивну технологију
Флексибилна производња цеви ПВЦ-а
Флексибилан ПВЦ екструзија представља пластификацију који у основи мењају карактеристике обраде. Ниво пластификатора се креће од 25 - 50 делова на сто смола (ПХР), са ДИ - октилним фталатом (ДОП) алтернативама попут ДИНП и ДОТП постају стандардни стандардни. Процес екструзије ПВЦ-а за флексибилне цеви делује на нижим температурама (150-170 степени) због депресије листификатора изазваног таблицом.
Типичне флексибилне ПВЦ формулације
100
ПВЦ смола (К-70)
Основни полимер
2.0-3.0
Калцијум - цинк стабилизатор
Спречава термичку деградацију
10-20
Пунило (калцијум карбонат)
Смањује трошкове и побољшава својства
35-45
Пластификатор (дотп)
Пружа флексибилност
3-5
Епоксидирано сојино уље
Секундарни стабилизатор и пластификатор
0.5-2.0
Пигменти
Обезбедити обојеност
Захтеви за екструдера
Сингле - вијак Екструдер је довољно за флексибилном ПВЦ екструзијом, са барским вијцима који пружају оптимално мешање. Вијчани дизајн садрже омјер компресије од 2,5: 1 до 3,5: 1, нижи од крутих услова екструзије ПВЦ-а.
Типичне спецификације вијака
Брзина хлађења и линије
Захтеви за хлађење флексибилним ПВЦ екструзијом се знатно разликују из крутих цеви. Температура воде одржава 15-25 степени са вакуумским резервоарима за димензије на -0,3 до -0,6 бара. Повећана топлотна проводљивост од пластификатора омогућава бржу брзину линија.
Брзина линије пречника цеви
Поређење пластификатора за флексибилан ПВЦ
| Тип пластификатора | Ефикасност пластификације | Отпорност на температуру | Регулаторни статус | Уобичајене апликације |
|---|---|---|---|---|
| Доп (ди - октил фталате) | Одличан | Умерен | Ограничено у многим регионима | Општа сврха, не- Контакт за храну |
| ДИНП (ДИ - изононил фталате) | Веома добар | Добри | Прихваћено у већини региона | Изградња, жица изолација |
| Дотп (ДИ - Октил Терепххалате) | Веома добар | Одличан | Широко прихваћено | Хигх - Апликације температуре, контакт са храном |
Критични параметри за контролу процеса
Управљање температурама
Управљање температуром у свим четири материјала захтева софистициране контролне системе. Савремени ПВЦ линије екструзијске линије запошљавају ПИД контролере који одржавају тачност од 1 степена.
4-6 независно контролисане зоне грејања
Инфрацрвени сензори директно надгледају температуру топе
Критично за ПВЦ екструзију где деградација деградација дешава се нагло изнад 200 степени
Праћење притиска
Мониторинг притиска током процеса екструдирања омогућава основне повратне информације о квалитету. Притисак топљења пре плоче прекидача указује на материјалну конзистентност и хабање вијка.
За Екструзију ПВЦ-а притисци прелазе 500 бар сугерирају проблеме са формулацијом
Флуктуације притиска преко ± 5% указују на неправилности храњења
Прави - Праћење времена притиска спречава скупе оштећења
Системи за контролу квалитета
Водећи произвођачи екструзије ПВЦ-а спроводе континуирано надзорно управљање процесима (СПЦ) континуирано надгледање димензија.
Варијације дебљине зида морају остати у року од ± 10% по ИСО 4065
Ултразвучни систем мерења Скенирање на 0,1 мм резолуције
Омогућује Реал - прилагођавања времена током екструзије ПВЦ-а
Контрола квалитета и протокола испитивања
Хидростатичко испитивање притиска
Процес екструзије ПВЦ захтева свеобухватне програме осигурања квалитета. Испитивање хидростатичког притиска потврђује дуго - изразник, са крутим ПВЦ производима за екструзију тестиран у 20 степени и 60 степени у складу са ИСО 1167.
Испитни притисци за ПН10 оцењене цеви
1 сат теста: 42 МПА
100 сати теста: 35 МПА
1000 сати теста: 25 МПА
Испитивање отпорности на ударце
Испитивање отпорности на ударце разликује материјалне оцене. Крути производи за екструзију ПВЦ-а пролазе тестирање утицаја на тежину (ИСО 3127) са стопама пролаза већим од 90% у 0 степени.
Процена димензијске стабилности
Гријање до 150 степени (ПЕ / ПП) или 100 степени (ПВЦ) за одређене трајање
Уздужна реверзија не сме бити већа од 3% за цеви под притиском
ТИР (Труена стопа удара) за квалитетан ПВЦ треба да постигне<10% failure
Решавање проблема са уобичајеним оштећењима
- Подесите дие мап
- Повећајте АИДС за обраду
- Оптимизирајте профил температуре
- Проверите и повећати притисак од топљења
- Побољшајте процес сушења
- Осигурајте правилно одзрачење вакуумског (25-50 мбар)
- Одржавајте прецизно усисуум контролу (± 0,02 бара)
- Осигурајте хлађење уједначеност температуре воде (± 1 степен)
- Проверите да ли је прешао - искључен напетост и поравнање
Напредне технологије екструзије
Мулти - слој коекструзија
Мулти - слој коекструзија проширује могућности примене изван традиционалног сингл - слоја екструзије ПВЦ-а. Три - слојеве цеви садрже језгрене слојеве са рециклираним материјалима, смањујући трошкове уз одржавање перформанси.
Процес за екструдирање ПВЦ-а добро се прилагођава коекструзији са слојевима за кравате који обезбеђују адхезију преласка прелази 15 н / цм
Преградни слојеви се могу уградити на појачану хемијску отпорност
Омогућава оптимизацију материјалних својстава у различитим слојевима
Типичне конфигурације: 3, 5 или 7 слоја у зависности од захтева за пријаву
Пена - ЦОРЕ ПВЦ екструзија
ФОАМ - ЦОРЕ ПВЦ екструзија смањује потрошњу материјала за 15-25%, истовремено одржавајући крутост звона.
Агенти за хемијске пењене (азодикарбонамид) распадају се на температурама за екструзију ПВЦ-а
Ствара је затворена - ћелијске структуре са густином од 0,7-0,9 г / цм³
Спољни чврсти слојеви (15-20% дебљине стијенке) пружа глатке површине
Одлична изолациона својства у поређењу са чврстим цевима
У - технологије за обраду линија
Еколошка разматрања
Праксе рециклаже
Одрживи ПВЦ праксе за екструзију уграђују рециклирани садржај и опоравак енергије. Пост - Рециклирање потрошача ПВЦ-а у ванц екструзији достиже 30 година - 40% у апликацијама без притиска.
Очување ресурса
Произвођачи екскурзије ПВЦ-а све више прихватају затворене симпатичне системе - петље који смањују потрошњу воде за 90%. Опоравак енергије од токова отпада снима 15-20 МЈ / кг.
ЕЦО - Пријатељске формулације
Олово - СИСТЕМИ БЕСПЛАТНИХ СТАБИГИЛИЗАЦИЈА доминирају модерним формулацијама екструзије ПВЦ-а. Калцијум - цинк системи пружају еквивалентну топлотну стабилност са побољшаним профилима заштите животне средине.
Циљеви одрживости
30-40%
Пост - Стопа рециклирања потрошача ПВЦ-а
90%
Смањење потрошње воде
15-20%
Уштеда енергије са модерним погонима
2025
Циљ за комплетну елиминацију олова