14 Problemi comuni e soluzioni nella lavorazione della granulazione della plastica modificata

1. Materiale di estrusione insufficiente

■ Aumentare la dimensione delle maglie o il numero di schermi filtranti;

■ Ridurre opportunamente la velocità dell'estrusore principale o aumentare la velocità di alimentazione;

■ Ridurre opportunamente la temperatura del processo di estrusione (testa o altre zone).

2. Impurità esterne

■ Controllare se gli angoli morti dell'attrezzatura nelle fasi di miscelazione e scarico sono puliti e se sono entrate impurità;

■ Ridurre al minimo la quantità di materiale frantumato aggiunto o eseguire manualmente la vagliatura iniziale del materiale frantumato per rimuovere le impurità;

■ Aumentare la dimensione delle maglie e il numero di schermi filtranti;

■ Coprire eventuali fori in cui potrebbero cadere detriti (con coperture solide o in rete).

3. Impurità interne

■ Una pressione eccessiva sulla testa della filiera (incluso il blocco della filiera, uno schermo filtrante eccessivo, una temperatura eccessiva della testa della filiera, ecc.) aumenta il riflusso, portando a una carbonizzazione intensificata. Il materiale carbonizzato viene trasportato nella striscia dell'estrusore, causando la rottura della striscia sotto la forza di trazione.

■ Il surriscaldamento localizzato dell'estrusore intensifica la carbonizzazione, provocando il trasporto di materiale carbonizzato nella striscia dell'estrusore, con conseguente rottura della striscia sotto la forza di trazione.

■ Un taglio eccessivamente forte della vite in alcune aree intensifica la carbonizzazione localizzata del materiale, provocando il trasporto di materiale carbonizzato nella striscia dell'estrusore, con conseguente rottura della striscia sotto la forza di trazione.

■ La lunga durata della macchina comporta l'usura della vite e del cilindro, un aumento degli spazi vuoti e un aumento del riflusso. Una maggiore quantità di materiale carbonizzato aderisce alla parete del cilindro e, con l'aumentare del tempo di estrusione, questo materiale carbonizzato viene gradualmente trasportato nella striscia dell'estrusore, causando la rottura della striscia sotto la forza di trazione.

■ Le porte del vuoto o di ventilazione naturale (incluse guarnizioni e angoli morti) non vengono pulite per periodi prolungati, consentendo al materiale carbonizzato esistente di essere trasportato nella striscia dell'estrusore, causando la rottura della striscia sotto la forza di trazione.

■ 4. Scarsa plastificazione del materiale

■ Una pulizia inadeguata della testa della filiera (inclusa la porta di scarico e gli angoli morti interni) consente il trasporto di materiali carbonizzati o impurità nella striscia di materiale, provocandone la rottura durante la trazione.

■ La sostituzione poco frequente del filtro porta al blocco del filtro, impedendo il flusso del materiale e provocandone la rottura.

■ Una bassa temperatura di estrusione o un debole taglio della vite comportano una plastificazione insufficiente, con conseguente formazione di grumi e rotture sotto trazione.

■ Gli additivi a basso-punto di fusione-(inclusi EBS o PETS) nella formulazione, combinati con un debole taglio della vite, un aumento del gioco del cilindro della vite-o un debole taglio, determinano scarsa plastificazione e rottura. 5. Cambiamenti nelle proprietà della materia prima

■ Differenze significative nella fluidità tra componenti miscelati alla stessa temperatura possono portare alla "separazione di fase" a causa di una mancata corrispondenza della fluidità o di una compatibilità incompleta (inclusi l'aggrovigliamento fisico e le reazioni chimiche). La separazione di fase generalmente non avviene nell'estrusione della miscela, ma è più comune nello stampaggio a iniezione. Tuttavia, se la portata del peso molecolare (MFR) differisce notevolmente, può verificarsi la rottura in condizioni di taglio della vite relativamente debole.

■ Cambiamenti nella viscosità dei componenti miscelati: per lo stesso materiale, una diminuzione dell'MFR porta ad un aumento di durezza, rigidità e dimensione dell'intaglio. Ciò potrebbe indicare un peso molecolare più elevato nel lotto, con conseguente aumento della viscosità. Alla temperatura e alle condizioni di processo originali, ciò può causare una scarsa plastificazione. In questo caso, aumentare la temperatura di estrusione o diminuire la velocità della vite principale può risolvere il problema.

6. Intrappolamento di vapore o scarsa ventilazione nella striscia del materiale

■ Una temperatura di lavorazione eccessivamente elevata, un eccessivo taglio locale della vite o un surriscaldamento localizzato della vite possono causare la decomposizione di alcuni ritardanti di fiamma e altri additivi, liberando gas. Se il vuoto non riesce a rimuovere in tempo questi gas, questi rimangono intrappolati all'interno del nastro di materiale, provocando la rottura del nastro sotto forza di trazione.

■ Materiale molto umido; se l'umidità di lavorazione non viene eliminata tempestivamente attraverso lo sfiato naturale e il vuoto, il gas rimane intrappolato nella striscia di materiale provocandone la rottura sotto la forza di trazione.

■ Una scarsa ventilazione naturale o sotto vuoto (inclusi ostruzioni, perdite, guarnizioni eccessivamente alte, ecc.) può causare l'intrappolamento del gas (o del vapore) all'interno della striscia di materiale, con conseguente rottura sotto la forza di trazione.

7. Elevata rigidità del materiale, raffreddamento o lavaggio ad acqua eccessivo, trazione non corrispondente

Se il materiale è troppo rigido, la temperatura dell'acqua è troppo bassa o viene applicata troppa acqua, l'uscita dal mulino a pellet sarà molto morbida, ma dopo l'irrigazione diventerà immediatamente molto dura. Sotto la forza di trazione non corrispondente, ciò può causare rotture. Questo fenomeno si verifica spesso con materiali come PBT, PET con fibra, PC con fibra, AS con fibra e ABS con fibra, che hanno velocità di cristallizzazione molto elevate o rigidità molto elevata. Ciò è particolarmente grave negli esperimenti-su piccola scala. In questo caso, aumentare la temperatura dell'acqua e ridurre la portata dell'acqua per mantenere un certo grado di morbidezza nelle strisce di pellettizzazione può risolvere il problema.

8. Conteggio della rete del filtro o numero di fogli filtranti insufficiente

Questo fenomeno si verifica spesso quando non c'è sufficiente pressione alla testata della macinatrice, oppure quando sono presenti impurità esterne o interne.

9. Problema del concatenamento dei pellet

Una serie di pallini che restano uniti viene solitamente chiamata pallina doppia-collegata o concatenata. Ciò può essere causato da una temperatura dell'acqua di processo eccessivamente elevata o da una portata dell'acqua troppo bassa.

Il concatenamento dei pellet si riferisce a una situazione in cui una serie di particelle sono collegate tra loro; cioè, in alcuni casi, le particelle sono collegate insieme tramite il contatto da un'estremità all'altra della pellicola o tangenzialmente. Durante la lavorazione, diversi problemi di processo possono portare individualmente o collettivamente a questo fenomeno. Ad esempio, l'acqua di lavorazione eccessivamente calda può provocare l'aggregazione del pellet; in questo caso, la temperatura dell'acqua dovrebbe essere abbassata per fornire un raffreddamento sufficiente alla superficie delle particelle. Inoltre, una velocità del flusso d’acqua eccessivamente bassa può anche causare l’aggregazione dei pellet, poiché rallenta la velocità della camera di pellettizzazione, portando all’agglomerazione delle particelle. Inoltre, se la spaziatura degli orifizi dello stampo è troppo ravvicinata, l'espansione dell'uscita durante la lavorazione causerà la collisione delle particelle; la soluzione è sostituire la filiera esistente con una caratterizzata da una spaziatura maggiore e da meno orifizi.

10. Problema dello scodamento

Il tailing si riferisce al bordo sporgente dei pellet, che ricorda la forma di una mazza da hockey. Sembra un contaminante o una lacrima nella parte inferiore del taglio. Ciò si verifica perché a questo punto il dispositivo di taglio non riesce ad eseguire un taglio netto. In generale, i pellet tagliati correttamente da un pellettizzatore a filo dovrebbero essere cilindri ad angolo retto, mentre quelli provenienti da un pellettizzatore subacqueo dovrebbero essere sfere quasi perfette.

I materiali che solitamente non producono particelle fini possono anche generare particelle fini a causa della formazione di residui. Presupponendo che tutti i parametri di lavorazione siano stati controllati, lo tailing viene generalmente diagnosticato come un problema di taglio. Per le linee di pellettizzazione a filo, la soluzione è sostituire i rulli e le taglierine inferiori per fornire bordi taglienti nuovi e affilati; o per ri-determinare la spaziatura delle apparecchiature in base ai valori specificati nel manuale del produttore. Per le linee di pellettizzazione subacquee, la matrice e il tagliente devono essere ispezionati per garantire che non siano presenti graffi, poiché graffi e scanalature spesso causano la formazione di code.

11. Problemi di polvere

Per molti materiali cristallini, come il polistirene-per uso generico, la polvere sembra essere un pericolo comune e unico. Diventa un problema per i trasformatori perché altera la densità apparente del materiale, si degrada o brucia nel cilindro dell'estrusore e causa problemi nel processo di trasporto. L'obiettivo principale dei produttori di resina è produrre pellet uniformi, ovvero pellet con lunghezza e diametro predeterminati, esenti da contaminazione da polvere o corpi estranei.

Per risolvere questo problema, è possibile ridurre la polverizzazione regolando l'attrezzatura e controllando alcuni parametri chiave del processo. Quando si entra nella taglierina, la temperatura della linea di produzione di pellet di filo dovrebbe essere il più vicino possibile al punto di rammollimento Vicat del materiale per garantire che il filo sia sottoposto al massimo taglio termico, evitando così la rottura.

Per polimeri specifici, la scelta di un rullo di taglio con un angolo di pellettizzazione appropriato gioca un ruolo cruciale nella riduzione degli sprechi di materiale. Per i polimeri non riempiti, quando possibile è necessario utilizzare rulli da taglio in stellite o acciaio per utensili e sia il rullo che i bordi inferiori della taglierina devono essere mantenuti affilati per evitare di schiacciare il polimero. Per le apparecchiature successive alla pellettatura, sia pressurizzate che funzionanti con il vuoto-, è necessario evitare l'intrappolamento dell'aria.

Per le linee di pellettatura subacquee, assicurati che venga mantenuta una pressione sufficiente contro lo stampo durante la lavorazione e regola il tempo di sosta post-pellet in modo appropriato per garantire che le particelle entrino calde nell'essiccatore.

12. Problema di rottura della taglierina inferiore

La taglierina inferiore dell'attrezzatura di pellettizzazione è una lamiera di acciaio al carburo temprato con lega Invar saldata in punti appropriati, che ne consente l'avvitamento su un supporto. In genere, la rottura della taglierina inferiore avviene dopo la rotazione del tagliente. È possibile adottare misure adeguate per evitare questo problema e seguire attentamente i metodi consigliati dal produttore. Un punto che necessita di particolare enfasi qui è che il mandrino filettato in lega Invar, fissato in posizione mediante saldatura in argento, ha un limite di taglio e viene facilmente danneggiato da una coppia eccessiva durante l'installazione. Inoltre, durante la rotazione o l'installazione, una lama inferiore rotta tende a spostarsi e può disperdersi all'interno della pellettizzatrice, danneggiando il bordo tagliente del rullo e aumentando i costi di manutenzione.

13. Problema della deriva del filo

La deriva del filo è la tendenza del filo ad ammucchiarsi su un lato sulla piattaforma di alimentazione. Causa problemi quali scarsa qualità del pellet, presenza di strisce lunghe e sottili e disordini nella lavorazione. Se il piano di taglio della pellettizzatrice non è parallelo alla matrice di estrusione dell'estrusore, il filo tenderà ad affollarsi a sinistra o a destra, provocando infine una deriva del filo. Altre cause di deriva del filo includono spazi incoerenti tra il rullo di alimentazione inferiore e il raschiatore e diametri incoerenti del rullo di alimentazione inferiore.

14. Problema del controllo lineare

Le strisce lunghe e sottili sono un tipo di prodotto anomalo prodotto dalla pellettizzatrice. Come suggerisce il nome, la loro lunghezza è maggiore della normale dimensione delle particelle, con una lunghezza extra che varia tipicamente entro pochi pollici. L'aspetto di strisce sottili e allungate (note anche come particelle tagliate angolate-) indica uno scarso controllo della posizione del filo quando viene inserito nella taglierina. Nello specifico, il filo non forma un angolo perpendicolare quando viene inserito nella taglierina, determinando un'estremità inclinata durante il taglio.

La distanza tra il rullo di alimentazione (punto di morso) e la taglierina (punto di taglio) è chiamata distanza di alimentazione e non viene utilizzato nulla per controllare il filo all'interno di questo intervallo. A differenza di una piallatrice per legno, se il rullo di alimentazione non è installato correttamente o è in cattive condizioni, il filo di plastica non verrà inserito nel dispositivo di taglio con un angolo perpendicolare alla superficie di taglio. Ciò fa sì che il filo si incroci, deteriorando ulteriormente la qualità del taglio e portando infine a seri problemi. Il filo incrociato allontana i due rulli di alimentazione, facendo perdere tensione al filo e abbassandolo temporaneamente, deviando il filo su entrambi i lati dei rulli di alimentazione. I segnali di allarme di questo problema includono cattive condizioni del rullo di alimentazione superiore, come scanalature, crepe o scolorimento (invecchiamento o indurimento-indotto dal calore).

Altri problemi comuni nel controllo del filo includono: rulli di alimentazione inferiore usurati, che causano perdita di trazione; processi di tempra impropri del filo, che possono portare a una grave piegatura del filo, simile a un serpente; e filiere usurate, che producono fili di vario diametro. Inoltre, i produttori devono fare attenzione ai rulli estremamente usurati e alle taglierine inferiori che tengono il filo in posizione, poiché la taglierina inferiore è responsabile di spingere il filo fino al punto di taglio e impedire alla taglierina di funzionare a velocità eccessivamente elevate, che possono causare oscillazioni del filo.

Nei sistemi di pellettizzazione subacquei, la causa principale delle strisce allungate è una mancata corrispondenza tra la velocità di avanzamento e la velocità della taglierina. In questo caso, è necessario aumentare la velocità della taglierina per corrispondere alla velocità di avanzamento oppure diminuire la velocità di avanzamento per corrispondere alla velocità della taglierina. Inoltre, durante la lavorazione, è fondamentale garantire che la testa di taglio disponga di lame sufficienti per garantire la corretta geometria delle particelle e verificare eventuali rallentamenti o blocchi nel flusso del polimero attraverso gli orifizi dello stampo.