1. Factors de l'equip: determinació del límit superior de l'eficiència de transport
Disseny i desgast del cargol
Configuració del cargol: els diferents dissenys de cargol (com ara el tipus-de rosca completa, el tipus-de barrera i el tipus-partit) afecten directament l'eficiència de transport de sòlids i la capacitat de creació de pressió-de fosa. Per a materials sensibles a la cisalla-com ara PVC, s'utilitzen cargols de tipus gradient-, amb una relació de compressió que oscil·la entre 2,5:1 i 3,5:1. Si la relació de compressió és massa baixa, la pressió de fusió serà insuficient; si és massa alt, la calor de cisalla excessiva pot provocar la descomposició del PVC.
Grau de desgast: aquesta és una consideració clau a l'hora d'avaluar l'equip usat. El joc radial entre el cargol i el canó és un indicador crític. Per al processament de PVC, l'espai lliure ideal és normalment de 0,1 a 0,3 mm. Quan aquest espai lliure augmenta a causa del desgast, la fusió torna a fluir a través dels buits entre els filets del cargol, provocant una forta caiguda de l'eficiència de transport. Per exemple, per a un cargol de 65 mm, si la bretxa augmenta de 0,2 mm a 0,5 mm a causa del desgast, la velocitat màxima de transport pot disminuir entre un 20% i un 30%.
Estructura de canó
Disseny del port d'alimentació: la forma, les dimensions i la presència d'un sistema de refrigeració forçada al port d'alimentació afecten la densitat a granel de la pols de PVC i l'eficiència d'alimentació. Els ports d'alimentació mal dissenyats poden provocar fàcilment un "pont" o una alimentació desigual.
Matriu i sistema de filtració
Resistència a la matriu: un disseny complex del canal de flux del capçal de matriu, una relació de compressió excessiva o una secció de formació massa llarga poden augmentar la contrapressió del flux de fusió, reduint així la velocitat de transport.
Filtres i plaques col·lectores: com més gran sigui el nombre de malles i com més gran sigui el nombre de capes de filtre, més gran serà la resistència a la fusió, el que resulta en una disminució de la velocitat de transport. Al mateix temps, els filtres també serveixen per eliminar impureses i millorar l'eficiència de la mescla.
2. Factors materials: Factors que afecten la resistència al flux
Formulació: aquest és el mètode de control més flexible i utilitzat habitualment a la producció.
Lubricants: quantitats excessives de lubricants externs (com ara parafina o cera PE) poden formar una pel·lícula sobre-lubricada, fent que la massa fosa llisqui per la paret del barril i redueixi l'eficiència de transport. Els lubricants interns insuficients (com l'àcid esteàric o la cera d'òxid de polietilè) augmenten la fricció intermolecular dins de la fosa, donant lloc a una major viscositat de la fosa, una fluïdesa més baixa i una velocitat de transport reduïda.
Farciments: l'addició de farciments com el carbonat de calci augmenta la viscositat de la fusió i la resistència al flux, reduint així la velocitat de transport. Per millorar el flux, normalment s'ha d'ajustar la quantitat de lubricant en conseqüència.
Modificadors d'impacte: l'addició de modificadors com el CPE també augmenta la viscositat de la fusió, la qual cosa té un cert impacte negatiu en la velocitat de transport.
Propietats de la resina
Pes molecular i distribució: un pes molecular més elevat dóna lloc a una major viscositat de fusió i un flux més difícil, la qual cosa comporta una disminució corresponent de la velocitat de transport. Les resines amb una àmplia distribució de pes molecular tenen una finestra de processament més àmplia, però presenten una fluïdesa relativament més baixa.
Morfologia de partícules: les resines de PVC amb formes irregulars de partícules i baixa porositat tenen una menor eficiència d'alimentació a la secció d'alimentació, la qual cosa afecta el transport inicial.
3. Factors del procés:-mesures de control en temps real
Configuració de la temperatura
Impacte: la temperatura és clau per regular la viscositat de la fosa de PVC. A mesura que augmenta la temperatura, la viscositat de la fosa disminueix, la fluïdesa millora i la velocitat de transport augmenta. Tanmateix, el PVC és sensible a la calor-; temperatures excessivament altes (normalment per sobre dels 200 graus) acceleren la seva descomposició, generant gasos i punts negres, que al seu torn interrompen el transport continu.
Gradient de temperatura: normalment s'estableix un gradient de temperatura que augmenta gradualment al llarg del camí del flux de material, des de la secció d'alimentació fins a la secció d'homogeneïtzació fins a la matriu. Un gradient incorrecte (com ara una temperatura a la secció d'homogeneïtzació inferior a la de la secció de compressió) pot provocar un retorn de pressió, dificultant greument el transport.
Velocitat del cargol
Efecte: dins d'un rang raonable, un augment de la velocitat del cargol provoca un augment gairebé lineal de la velocitat de transport. Aquest és el mitjà més directe per ajustar la sortida.
Limitacions: No obstant això, la velocitat no es pot augmentar indefinidament. Velocitats excessivament altes generen calor de cisalla intensa, que pot provocar:
Degradació del material: el PVC es descompon per sobreescalfament.
Plastificació inadequada: el temps de residència del material al barril és massa curt, cosa que impedeix una plastificació suficient.
Trencament de la fosa: la superfície de l'extrudat es torna rugosa.
Pressió de la matriu
Efecte: un augment de la pressió de la matriu (p. ex., a causa d'un bloqueig de la matriu o d'una velocitat excessiva de tracció-apagada) redueix la velocitat de transport. Això es deu al fet que l'extrusora ha de superar una contrapressió més gran per expulsar el material.
4. Factors d'equip aigües avall: tracció i refrigeració coincidents
Velocitat de tracció
Principi de concordança: la velocitat de tracció s'ha d'ajustar amb precisió a la velocitat d'alimentació de l'extrusora.
Velocitat de tracció excessiva: això generarà una tensió de tracció a la canonada, fent que la paret s'aprima i també pot provocar que la fosa es trenqui a causa de l'estirament.
Estirament excessivament lent: Fa que el material s'acumuli a la matriu i la camisa de refrigeració, creant una contrapressió que actua contra l'extrusora, reduint la velocitat d'alimentació i fent que la canonada s'enfonsi i es deformi a causa de la gravetat.
Refredament i conformació
Resistència de la camisa de refrigeració: factors com el xamfrà a l'entrada de la camisa de refrigeració i les toleràncies dimensionals creen resistència. Si la resistència és massa alta, augmenta significativament la pressió de la matriu i redueix la velocitat d'alimentació.
Eficiència de refrigeració: un refredament insuficient impedeix que la canonada dins de la màniga de formació es solidifiqui ràpidament, fent que s'estiri i s'aprima sota la força de tracció. Per mantenir el gruix de la paret, l'operador es pot veure obligat a reduir la velocitat de tracció, que afecta indirectament la velocitat de tota la línia de producció.