Les matèries primeres deficients poden provocar directament un desgast anormal de l'equip, un augment de les taxes de fallada i defectes freqüents del producte, i poden afectar l'estabilitat de tot el procés de producció i els costos de producció des de l'etapa de la matèria primera.
L'impacte de les propietats clau de la resina de PVC
Grau de polimerització (valor K-) i pes molecular: com més gran sigui el grau de polimerització, millors són les propietats mecàniques de la canonada, com ara la resistència a la tracció i la resistència a l'impacte. Tanmateix, al mateix temps, la processabilitat i la fluïdesa de la resina es deterioren, donant com a resultat uns requisits de parell més elevats i un augment del consum d'energia durant l'extrusió, cosa que exigeix més el sistema d'accionament de l'extrusora i la força del cargol. Per tant, en producció, cal seleccionar un grau de resina adequat en funció dels objectius de rendiment de la canonada i de les capacitats de l'equip.
Estabilitat tèrmica: el PVC és un material-sensible a la calor i la seva temperatura de descomposició és molt propera a la temperatura de processament. Si la resina en si té poca estabilitat tèrmica, és propensa a la descomposició fins i tot a temperatures normals de processament, produint gas clorur d'hidrogen (HCl), així com decoloració i residus carbonitzats.
Conseqüències: aquests productes de descomposició no només corroeixen el cargol, el canó i la matriu, sinó que també provoquen defectes superficials a la paret interior de la canonada, com ara ratlles-marrons groguenques i taques negres. Al mateix temps, el gas HCl produït per la descomposició catalitza encara més la descomposició, creant un cercle viciós.
Contingut volàtil (humitat): si la resina està humida o té un contingut volàtil excessivament alt, es vaporitzarà durant el procés d'extrusió.
Conseqüències: si la humitat no es pot expulsar de manera oportuna, provocarà bombolles a la paret del tub i una superfície interior irregular; en casos greus, provocarà que la canonada no compleixi els estàndards de rendiment mecànic. Un contingut excessiu d'humitat també pot provocar la generació de HCl, corrosió d'equips.
Impureses i taques negres/grogues: les impureses físiques o les taques negres/grogues de la matèria primera no es poden plastificar i es convertiran en punts de concentració d'estrès.
Conseqüències: aquestes impureses formen picades, fosses o punts elevats a la superfície de la canonada, que afecten greument l'aspecte i la resistència mecànica. A mesura que aquestes impureses dures travessen l'extrusora, actuen com a abrasius, accelerant el desgast del cargol i el canó.
L'impacte dels additius i els farcits
Estabilitzadors: la seva funció és inhibir la degradació tèrmica del PVC durant el processament.
Conseqüències: Si l'estabilitzador és de mala qualitat o s'utilitza en quantitats insuficients, el material es degradarà prematurament. En producció, això es manifesta com una decoloració de la superfície de la canonada i una disminució de l'impacte i la resistència a la tracció del producte.
Lubricants: l'equilibri entre la lubricació interna i externa s'ha de controlar amb precisió per garantir que el material flueixi sense problemes a través de l'equip sense adherir-se a superfícies metàl·liques.
Conseqüències: una lubricació insuficient provoca un fort augment del parell i una pressió més alta del capçal de la matriu, augmentant la càrrega de l'equip i el consum d'energia. Una lubricació excessiva pot fer que el material llisqui sobre el cargol, reduint la producció i possiblement desencadenant la descomposició.
Farciments (per exemple, carbonat de calci CaCO₃): afegir-los en quantitats adequades pot reduir costos, però un ús excessiu o inadequat fa més mal que bé.
Conseqüències: un farciment excessiu redueix la fluïdesa del material, donant lloc a una disminució significativa de la resistència a l'impacte i la resistència a la tracció de la canonada. Més important encara, les mescles seques molt plenes tenen poca fluïdesa, cosa que pot causar dificultats d'alimentació i fins i tot bloquejar l'entrada d'alimentació. La seva alta duresa i abrasivitat acceleren severament el desgast del cargol i el canó de l'extrusora.
Impacte en la vida útil dels equips
El dany més directe que suposen les matèries primeres de baixa-qualitat a les extrusores de canonades és el desgast físic accelerat dels seus components bàsics.
Desgast del cargol i del barril: els farcits durs, les partícules de resina no plastificades o les impureses són les principals fonts de desgast.
Conseqüències: el desgast accelerat del cargol i el canó condueix a una mala plastificació, una producció reduïda i, en última instància, pot provocar danys al cargol, augmentant directament els costos de manteniment i substitució de l'equip.
Corrosió de l'equip: el gas HCl alliberat durant la descomposició tèrmica del PVC és una substància altament corrosiva.
Conseqüències: corroeix el cargol, el canó, la matriu i el sistema de ventilació, escurçant la vida útil general de l'equip.
Impacte en l'eficiència de la producció i el rendiment del producte
Inestabilitat de la producció: les variacions entre lots de matèries primeres poden alterar el comportament reològic del material, obligant els operadors a ajustar freqüentment els paràmetres del procés, com ara la temperatura i la velocitat del cargol, dificultant el manteniment d'un estat de sortida estable i alt-.
Augment dels defectes del producte: diversos problemes de matèries primeres es manifesten directament com a defectes del producte. Per exemple:
Superfície rugosa i opaca: Sovint està relacionada amb una dosi inadequada de lubricant, una mala plastificació o una temperatura de matriu excessivament baixa.
Deformació de canonades: causada per un gruix desigual de la paret o un refredament desigual i relacionat amb l'eficàcia de la plastificació i la formulació de la matèria primera.
Bombolles de-secció transversal: causades directament per l'excés d'humitat a la matèria primera o la descomposició del material.
En resum, la qualitat de les matèries primeres està directament relacionada amb l'estat de funcionament de l'extrusora, el grau de desgast, el consum d'energia, així com la qualitat i la producció del producte final. Tractar el control de qualitat de les matèries primeres com el pas principal del procés de producció és d'una importància fonamental per garantir el funcionament a llarg-de la línia de producció, estable i eficient.