Biopolimerų maišymas dvisraigčiais ekstruderiais: keturi dalykai, kuriuos reikia žinoti

Biopolimerų sektoriuje atsirado daug naujų tarptautinių žaidėjų, naudojančių naujas medžiagas ir daug naujų formulių.Dvigubi sraigtiniai ekstruderiaisiūlo puikias medžiagų maišymo galimybes visiems polimerams, įskaitant biopolimerus. Nepriklausomai nuo formulės, turėtumėte laikyti savo įrangos tiekėją plėtros partneriu, kad pasiektumėte savo tikslus, susijusius su lydalo ir ekstruzijos kokybe, našumu ir kitais parametrais. Įsitikinkite, kad jūsų įrangos tiekėjas turi įrangą ir patirtį, padėsiančią jums išbandyti medžiagų formules ir tobulinti procesus.

Kaip ir bet kuriame ekstruzijos projekte, kuriant naują biopolimerų formulę, neišvengiamai reikia atlikti tam tikrą iteracinį eksperimentą. Kai kurie projektai sėkmingi nuo pat pradžių, o kitiems reikia daugiau darbo, kol juos galima komercializuoti.
Tikimasi, kad iki 2024 m. pasauliniai bioplastiko gamybos pajėgumai padidės iki 4.8 milijardo svarų, nes ekstruzijos įrangos gamintojai ir prekių ženklų savininkai nuolat skiria dėmesio šioms „žaliosioms“ medžiagoms. Jei ieškote tiekti junginių, kad patenkintumėte šią paklausą, pateikiame keletą svarbių su perdirbimu susijusių aspektų, kuriuos turite žinoti.

Įsigykite ekstruderį su didesniu reguliavimu
Yra daug ekstruderių, kurie yra sukurti taip, kad būtų itin lankstūs. Galite įsigyti ilgus ekstruderius su 48:1 arba 52:1 L/D santykiu, jie turi kelias išmetimo angas ir padavimo padėties parinktis.

Kadangi biologiškai skaidūs plastikai yra sparčiai besivystanti pramonės šaka, dažnai atsiranda naujų idėjų, naujų arba patobulintų žaliavų, priedų ir kt. Daug lengviau atidaryti arba uždaryti galimas išmetimo vietas arba pridėti arba pašalinti šoninius tiektuvus iš galimų vietų, nei pirkti naujas statines po pradinio kapitalo įsigijimo arba išplėsti ekstruderį.

Atminkite, kad biopolimerai paprastai yra higroskopiški.
Numatykite bent vieną atmosferos ventiliacijos angą (kartais dvi) ir bent vieną vakuuminę ventiliacijos angą (kartais dvi). Biopolimerai paprastai yra higroskopiški ir prieš apdorojimą su jais reikia elgtis atsargiai. Oro ventiliacijos angos įrengimas ankstyvoje ekstruzijos proceso stadijoje yra veiksmingas būdas sumažinti biopolimero hidrolizę ir išvengti medžiagos išankstinio išdžiūvimo.
Vakuuminis vėdinimas yra būtinas. Nelaikykite vakuuminės sistemos nebūtinu priedu, ji yra neatsiejama ekstruzijos proceso dalis ir dažnai lemia, ar pagaminsite kokybišką produktą, ar ne. Kruopščiai suprojektuotos vakuuminės sistemos taip pat atsižvelgia į dažnai korozinį biopolimerų lakiųjų medžiagų pobūdį, kuris gali atsipirkti dėl sumažėjusios priežiūros ir prastovų bei padidėjusio našumo.

Biopolimerai yra jautrūs šlyčiai ir slėgiui
Biopolimerai greitai suyra, veikiami per didelio karščio ir (arba) šlyties. Medžiagos šlyties poveikis yra tiesiogiai proporcingas ekstruderio sraigto greičiui ir atvirkščiai proporcingas atstumui tarp ekstruderio sraigto ir cilindro. Esant tam tikram pralaidumui, ekstruderį reikia paleisti mažiausiu įmanomu sraigto greičiu, kol ekstruderio sukimo momentas taps per didelis (>90 %) arba bus pasiekta tūrio riba, kurią apibrėžia tiekimo arba ventiliacijos angą palaikantis junginys.

Tūrio apribojimo galima išvengti strategiškai išdėstant ventiliacijos angą, kad oras ir drėgmė galėtų išeiti, ir ribojantį minkymo bloką arba reversinio sraigto elementą pastatant kuo toliau nuo tiekimo ar ventiliacijos angos. Didelio sukimo momento galima išvengti suprojektavus ekstruderio sraigtą taip, kad jis turėtų ilgą, „švelnią“ maišymo zoną, o ne trumpą, intensyvaus maišymo zoną. Tiektuvo stabilizavimas siekiant sumažinti sukimo momento svyravimus leidžia operatoriui ekstruderį valdyti didesniu vidutiniu sukimo momentu.

Kartu besisukantisdviejų sraigtų ekstruderis, nors ir efektyvi ir naši maišymo mašina, kaip siurblys yra tik 8–15 procentų efektyvus, o tai reiškia, kad didelis ekstruderio išleidimo slėgis gali žymiai padidinti lydalo temperatūrą. Didelis išleidimo slėgis taip pat gali sukelti išmetamųjų dujų srautus iš išmetimo angos šalia ekstruderio išleidimo angos.

Padidinus štampo galvutės angos skersmenį, padidinus filtro akučių dydį ir, povandeninio granuliavimo atveju, padidinus vandens ir štampo galvutės temperatūrą, sumažinamas ekstruderio išleidimo slėgis. Efektyviausi siurbimo elementai yra srieginiai elementai, kurių tiekimo žingsnis lygus vienam skersmeniui.

Tarp ekstruderio išleidimo angos ir štampo galvutės galima naudoti lydalo siurblį. Lydalo siurblio siurbimo efektyvumas yra nuo 25 % iki 35 %. Lydalo siurblio naudojimas sumažina lydalo temperatūros kilimą, taupo ekstruderio energiją ir užtikrina pastovesnį ekstruzijos srautą. Lydalo siurblio kainą kartais galima lengvai pateisinti padidinus ekstruderio našumą.

Biopolimerai greitai suyra, todėl svarbu juos dekontaminuoti
Biopolimerai suyra greičiau nei dauguma naftos pagrindu pagamintų polimerų. Jei ekstruderis bus paliktas stovėti ilgiau nei 1–2 valandas, primygtinai rekomenduojama sumažinti cilindro kaitinimą arba jį išjungti.
Jei ekstruderis ilgą laiką bus kaitinamas neveikiant, jį reikia valyti nebrangiu karščiu stabilizuota polimeru, kurio lydalo klampumas yra šiek tiek didesnis nei biodervos. Jei valymo medžiagos klampumas per didelis, per kelias valandas po gamybos atnaujinimo ji gali pasirodyti kaip teršalas.