Често срещани проблеми и решения в процеса на производство на плоскости от PVC пяна

Плочата от PVC пяна е материал, характеризиращ се със затворена -клетъчна структура; Въпреки това, понякога може да настъпи разкъсване на клетките (или "издухани клетки") по време на производството. Този проблем може да произтича от различни фактори, като присъщата здравина на стопилката или разлики в налягането около стопилката. На практика тези фактори често съществуват едновременно, като повечето случаи на разкъсване на клетките са резултат от локализирано, неравномерно разширяване на клетките, което компрометира здравината на стопилката.

 

Лошата термична стабилност на стопилката и неправилният контрол на температурите на екструдиране са основните причини за този проблем. Адекватната пластификация на стопилката е от съществено значение за осигуряване на качеството на плоскостите от PVC пяна, процес, при който топлинните стабилизатори играят критична роля. Проблеми с топлинния стабилизатор или неправилен контрол на температурата на екструзия могат да доведат до локално разграждане на стопилката или намалена здравина, като по този начин задействат разкъсване на клетката. Следователно работата на стабилизатора трябва да се тества редовно, за да се гарантира, че отговаря на изискванията. Освен това, дозировката на стабилизатора трябва да се регулира според специфичния клас смола, за да се изравни температурата на пластификация на материала с температурата на разлагане на пенообразуващия агент.

Решение: По време на екструдирането е от решаващо значение да се гарантира, че стопилката е напълно пластифицирана в главата на матрицата. В същото време температурата на стопилката вътре в екструдера трябва да остане под температурата на разлагане на пенообразуващия агент, за да се предотврати преждевременното разлагане. Обратно, температурата на стопилката на изхода на матрицата трябва да достигне диапазона на разлагане на пенообразуващия агент, за да се улесни правилното разпенване. Температурите на екструдиране трябва да се регулират гъвкаво въз основа на външния вид на материала при вакуумния отвор и състоянието на стопилката по време на стартиране. Материалът трябва да показва текстура на „портокалова-кора“, когато преминава през вентилационния отвор, без насипен прах да тече в основата на винта; при излизане от матрицата, стопилката трябва да е гладка и еластична, като се избягва увисване или грапаво, кристално напречно-сечение веднага след екструзията.

 

Прекалено ниско молекулно тегло или степен на полимеризация

Методът на полимеризация, използван за PVC смола, значително влияе върху производителността и качеството на получените продукти от пяна. Например, докато емулсионно{1}}полимеризираната PVC смола дава продукти с еднакви клетки и гладки повърхности, тя страда от лоша стабилност на размерите и по-високи разходи. Обратно, продуктите, направени от суспензионно-полимеризирана PVC смола, са малко по-лоши по отношение на външния вид на повърхността и еднородността на клетките. Следователно, като се имат предвид фактори като обработка, цена и производителност, обикновено се препоръчва да се използва смес от PVC смоли с емулсионен-клас и суспензионен-клас, обикновено в съотношение, вариращо от 80/20 до 20/80.

По време на процеса на формоване на листове, изборът на PVC смола с подходящ вискозитет е от решаващо значение за постигане на напълно разпенени пластмасови продукти с ниска-плътност. Прекалено високият вискозитет влошава потока на стопилката, което води до лоша плоскост на повърхността и възпрепятства разширяването на клетките; обратно, прекалено ниският вискозитет води до недостатъчна якост на стопилка, което прави клетките на пяната податливи на разкъсване. По този начин типът смола трябва да бъде избран въз основа на специфични производствени условия.

 

Неправилно използване на пенообразуватели

Обичайните разпенващи агенти, използвани в производството на плоскости от PVC пяна, включват екзотермични видове, ендотермични типове и балансирани композитни типове (комбиниращи ендотермични и екзотермични свойства). Азодикарбонамидът (AC) е широко използван пенообразуващ агент на основата на азо-; температурата му на разлагане обаче достига 232 градуса -далеч надвишавайки температурата на обработка на PVC. Следователно трябва да се вземат мерки за понижаване на температурата на разлагане по време на употреба.
Екзотермичните пенообразуватели като AC предлагат високи скорости на пенообразуване (190–260 ml/g) и се разлагат бързо с интензивно отделяне на топлина. Въпреки това, те се характеризират с кратко време на разпенване и внезапно, бързо отделяне на газ. Прекомерната употреба на AC причинява бързо повишаване на вътрешното клетъчно налягане и прекомерно разширяване на клетките; внезапното освобождаване на газ може да разкъса клетъчната структура, което води до неравномерно разпределение на размера на клетките, образуване на отворени -клетъчни структури и създаване на прекалено големи локализирани мехурчета или празнини. Следователно AC не трябва да се използва самостоятелно в производството на пенопласт; вместо това трябва да се комбинира с ендотермични пенообразуващи агенти или да се използва като част от балансирана съставна система от химически пенообразуващи агенти.

Ендотермичните разпенващи агенти, като неорганичния агент натриев бикарбонат (NaHCO3), предлагат по-ниски скорости на разпенване, но осигуряват удължена продължителност на разпенване. Когато се използват в комбинация с пенообразуватели тип AC-, те осигуряват допълващ и балансиращ ефект. Екзотермичните разпенващи агенти повишават газо-генериращия капацитет на ендотермичните разпенващи агенти, докато последните охлаждат първите, стабилизират тяхното разлагане и балансират отделянето на газ; това предотвратява вътрешното прегряване и разграждането на дебелите листове, намалява утаяването на остатъците и осигурява избелващ ефект.

Без да се компрометира съотношението на разширение, дозата на ендотермичните разпенващи агенти може да се увеличи, за да замени част от екзотермичните агенти, като по този начин се потиска разкъсването на клетките, причинено от прекомерната употреба на екзотермични агенти. В допълнение, разпенващи агенти като 1232 или BLA-616 са балансирани екзотермични-ендотермични видове; те се разлагат бързо без индукционен период и предлагат максимален добив на газ от 156 mL. Техните умерени температури на разлагане ги правят подходящи за динамично формоване на дебели продукти със сложна форма, като помагат да се елиминира разкъсването на клетките и да се осигури постоянно разпенване.

От друга страна, изборът на матрица е критичен фактор при производството на листове от PVC пяна. Конфигурациите на щампите-по-специално дължината на успоредната земна секция и съотношението на компресия-трябва да бъдат съобразени с дебелината на продукта. Матриците за дебели листове се отличават с по-дълги успоредни земни секции и по-високи коефициенти на компресия за увеличаване на налягането на стопилката и коефициентите на разширение, докато матриците за тънки листове използват противоположната конфигурация. Неправилният избор може да доведе до проблеми като неравни повърхности, намалена якост на топене или дори счупване на листа; следователно формите трябва да бъдат внимателно съобразени с дебелината на продукта.
Решение: Подходящите матрици трябва да бъдат щателно избрани за производството на листове от PVC пяна с интегрална-кожа с различна дебелина.

Лошо качество или недостатъчна дозировка на помощните средства за обработка

По време на процеса на разпенване газът, освободен от разлагането на разпенващите агенти, образува мехурчета в полимерната стопилка. Растежът на тези мехурчета е тясно свързан със силата на полимерната стопилка. Ако силата на стопилката е недостатъчна, газът се стреми да излезе от повърхността на стопилката, образувайки големи мехурчета. Високо{3}}качествените средства за разпенване се отличават с дълги молекулни вериги, които се свързват с PVC вериги, за да образуват мрежеста структура; това насърчава пластификацията и повишава здравината на стопилката, като по този начин поддържа стабилността на клетките. Лошото качество или недостатъчната дозировка на средствата за разпенване води до недостатъчна якост на пяната, което води до разкъсване на клетките или сливане на клетките.

Струва си да се отбележи, че добавките за разпенване от различни производители се различават по отношение на молекулното тегло и вискозитета. Когато настъпи разкъсване на клетките в разпенени продукти, замяната на регулатора на пенообразуването или увеличаването на дозировката му често води до значителни резултати. Изисква се обаче повишено внимание: увеличаването на дозировката на регулаторите на пенообразуването с високо-молекулярно-тегло може да повиши вискозитета на стопилката, като по този начин възпрепятства разширяването на клетките и повлиява на плътността на продукта. Освен това, прекомерният вискозитет на стопилката намалява течливостта, което води до неравномерно изпразване в матрицата и компрометира плоскостта на повърхността на дъската.

 

Неправилно дозиране на калциев карбонат или недостатъчна активност

Калциевият карбонат действа като нуклеиращ агент по време на процеса на разпенване; подходящо количество насърчава образуването на клетъчни ядра. Въпреки това, прекомерната доза, твърде големите частици или недостатъчната активност могат да доведат до агломерация. Това влошава дисперсията на смолата и свързването на напречното сечение, намалява силата на стопилката и прави клетките податливи на разкъсване по време на разширяване. Следователно, дозировката и активността на калциевия карбонат трябва да бъдат внимателно контролирани по време на производството.
Решение: По време на производството на плоскости от PVC пяна стриктно контролирайте дозировката, размера на частиците и активността на калциевия карбонат. Ако дозата на калциевия карбонат надвишава оптималния диапазон, количеството на регулатора на пенообразуването трябва да се увеличи съответно.

 

Неравномерно напречно{0}}разпенване, неравномерно изпразване или локализиран дефицит на материал

Причините за това явление са комплексни и обхващат целия процес от смесването до екструдирането. Например неподходящи съотношения на компонентите, недостатъчно външно смазващо средство или прекомерна температура в зона 5 на екструдера (причиняваща повишаване на температурата на сърцевината на сливането) могат да предизвикат дефекти като големи вътрешни клетки, слепени клетки и грапавост на повърхността. Освен това проблеми като прекомерен размер на партидата, ниски температури на смесване, недостатъчно време за смесване или неадекватна вътрешна смазка могат да доведат до неравномерно разпределение на компонентите на сместа. Неправилната температура на матрицата или регулирането на болта по време на екструдиране също може да наруши равномерния поток на стопилката, което води до локализиран дефицит на материал и разкъсване на клетките.

 

Следователно стриктното спазване на формулировката и оперативните процедури на процеса е от съществено значение по време на смесване и екструдиране. Всички случаи на разкъсване на клетката трябва да бъдат задълбочено анализирани, за да могат да бъдат приложени целенасочени коригиращи мерки. Ако разкъсването на клетката се случва постоянно на едно и също място, това обикновено показва, че налягането на стопилката в тази област е твърде ниско; това може да се коригира чрез регулиране на болтовете на матрицата или температурата.

 

Освен това регулирането на диференциала на празнината между различните оразмеряващи плочи е ефективен начин за елиминиране на разкъсването на клетките. Ако празнината между първата и втората оразмеряваща плоча е твърде широка, стопилката може да бъде прекомерно компресирана, преди да е достатъчно охладена, което води до разкъсване на клетката; обратно, ако пролуката между третата и четвъртата плоча е твърде широка, стопилката-която вече е охладена-не може да претърпи допълнително компресиране или деформация, което води до увеличаване на дебелината на листа. Следователно, подходящото увеличаване на диференциала на междината между втората и третата плоча може да предотврати разкъсването на клетката, като същевременно гарантира постоянна дебелина на листа. Освен това, когато се произвеждат дебели листове, понижаването на параметри като температура на шнека, температура на маслото в матрицата и температурата на охлаждащата вода на първия модул за оразмеряване също може да помогне за елиминиране на разкъсването на клетката.

 

Често срещани дефекти в качеството на продуктите от пластмасова пяна и коригиращи мерки
По време на производството на продукти от пластмасова пяна могат да възникнат различни качествени дефекти, като неравномерно разпенване в напречното-сечение на листа или локализиран недостиг на материал, причинен от неравномерно екструдиране. Тези дефекти не само засягат външния вид на продукта, но могат също така да компрометират работата му. Следователно разбирането на типовете и причините за тези дефекти-и прилагането на подходящи коригиращи мерки-е от решаващо значение за подобряване на качеството на продукта.