Пластмаси.Екструзия.Пускайте и спирайте екструдера правилно.
Основна цел при пускането и спирането на екструдера е да се предотврати деструкцията на полимера,останал в цилиндъра и възлите след него,като устройства за смяна на филтри,преходни канали между възлите(адаптори) и екструдерни глави.За съжаление няма универсални процедури за спиране и пускане,тъй като има различни механизми на деструкция(на полимерите).Някои полимери деструктират толкова бързо под действие на топлина,че не могатда бъдат оставени в екструдера дори за няколко минути(Б.пр.:При нагрят екструдер и неподвижен шнек).Хлор-съдържащите полимери като PVC и хлориран полиетилен например ,трябва да бъдат изцяло изчистени(отстранени) преди спиране на екструдера.В противен случай те ще се разложат(деструктират) бързо до въглерод, хлор и хлорсъдържащи газове,които са с корозивно действие и са опасни.
За много от обикновените(масово използвани) полимери внимателно проведеното пускане и спиране ще доведе до намаляване на необходимостта от почистване(на шнека,цилиндъра ,главата и др.) и с това до значителни икономии на материали(а също на труд и енергия,както и до намаляване на престоите).Полиолефините(полиетилен,полипропилен,полибутилен),полистирола и стирол-съдаржащите кополимери(акрилнитрил-бутадиен-стирол-ABS;стирол-акрилнитрил-SAN),които са голям процент от екструдираните полимери имат високо съдържание на въглерод и водород.По тази причина те са относително устойчиви при повишени температури при отсъствие на кислород.При тези материали в общия случай се препоръвам да се остави цилиндъра(на екструдера) пълен като се изключат всички нагреватели веднага след спиране на производството,а при пуск терморегулаторите да се настроят на междинни температури от 95-120 град. Целзии.След достигането на тези температури температурния режим се настройва на нормалните работни температури и веднага след достигането им по всички зони се започва производството.(Б.пр.:Други автори препоръчват като правило нагряването на масивните елементи(глава,фланци,филтри) да започне(или да върви)с изпреварване спрямо цилиндъра,доколкото материала в масивните елементи достига по-бавно работна температура.Целта е полимера в масивните елементи и цилиндъра да достигнат по възможност едновременно работните температури,като се избегне излишен престой под термично натоварване на полимера в цилиндъра.Обръща се внимание и на това,че изстиналия полимер се свива,с което възниква възможност за проникване на въздух между него и стените на цилиндъра.При следващо нагряване на цилиндъра този въздух(по-точно кислорода в него) причинява ускорена деструкция на полимера в близост до силно нагретите метални стени на цилиндъра.Дори препоръчат различни мерки за изолиране на застиващия полимер от атмосферата).
Полимерите,съдържащи азот, като полиамид(найлон) и полиуретани често се почистват(изтласкват) от екструдера с помощта на полиолефини,които могат да бъдат оставени в екструдера при спазване на описаните по-горе процедури.Впрочем,при прецизен контрол на времето за престой под нагряване найлоните и TPU(термопластични полиуретани) също могат да бъдат оставени в екструдера при минимална деструкция.Полиестерите,поликарбонат и полиметилметакрилат(РММА) са полимери,съдържащи кислород,затова трябва да бъдат изцяло отстранени от екструдера(т.е. от цилиндъра и всички останали части-филтри,глави ит.н.) с оглед да се предотврати накъсване на веригите и окисляване.Те трябва да се изтласкат(почистят) с помощта на устойчив полимер(нпр. полиолефин),ако екструдера ще е в престой повече от един час.
Както и в много др. случаи при преработване на полимери,няма установени(твърди) правила.Много от преработвателите изпразват екструдера при спиране, когато се преработват полиолефини,полистироли и азот-съдържащи полимери.Аз намирам,че този подход може да доведе до необходимост от повече почистване при пускането,тъй като кислорода влиза в контакт с шнека и цилиндъра и ускорява деструкцията на останалия полимер(наличието на такива остатъци е неизбежно).
Аз препоръчам да се спира(за тези полимери-полиолефини,полистироли и съполимери,азот-съдържащи полимери) при пълен екструдер,но да се избягва повишаване на температурите на цилиндъра до работни стойности,докато екструдера не е готов за работа.Ако използвате полимери,които изискват ежедневно почистване, би следвало да използвате някоя от многото почистващи смеси за полимери,които са на пазара или да използвате полимер,който е с висока термостабилност(като полиолефините).(Б.пр. Убедил съм се на практика,че при малки диаметри и дължини на шнека, при не много тежки,сложни и прецизни екструдерни глави,при липса на филтруващи възли или ако са леки и с лесен демонтаж ,демонтирането и механичното почистванена шнека и главата са приемливи предвид 100%-ната им надежност.Практически това може да се прилага според мен успешно при преработка на мек и твърд PVC чрез раздувно формоване,екструзия на профили с несложно сечение и др.). Въпреки че полимерите и почистващите смеси с висок вискозитет(гъстота) почистват най-добре,то високия им вискозитет започва да работи против вас,когато се опитвате да изтласкате почистващата смес(или полимер) с редовния(преработвания) полимер(при родготовка за започване на работа).За постигане на цялостна ефективност при почистването,установих че вискозитетите на почистващата смес и материала,който се отстранява трябва да са близки.За да спестят средства,преработвателите често купуват почистващи смеси,които са рециклирани полимери с неизвестен(не-сертифициран) вискозитет.Това всъщност може да увеличи разходите поради увеличаване на времето за почистване на преработвания полимер или на почистващата смес(преди възнобвяване на работата на екструдера).
Когато се почиства е необходимо екструдера да работи колкото е възможно близо до пълната си производителност.Често се почиства при много ниски производителности.Това води до намаляване на срязващите напрежения в близост до металните повърхности в цялата система и поради това – намаляване точно на тези сили,чието действие води до почистване на металните повърхности в екструдера и др. възли,през които протича полимерната стопилка.Във възлите след шнека(флтър,глава и др.) ниската скорост на потока на стопилката не може да доведе до профил на скоростта(на течене на стопилката),който да предизвика максимални срязващи напрежения близо до стените на съответния възел.В резултат почистването при ниска производителност(дебит) на екструдера може да е достатъчно добро при шнека,но по стените на възлите след шнека може да остане материал,който ще се появи в стопилката по-късно при производството,когато екструдера започне да се доближава до максималната си(или близка до нея) производителност.Така че почистването трябва да се извърши при производителност,близка до производствената,за да се постигне най-добър резултат и най-икономично използване както на почистващата смес,така и на преработвания полимер.
Тъй като всички полимери и почистващи смеси увеличават вискозитета си с намаляването на температурата,то е препоръчително да се намали в някаква степен температурата на цилиндъра,когато се почиства,зада се увеличи вискозитета на материала.При възлите след шнека следва да се поддържа такава температура,че протичащата(при почистване) през тях стопилка да е въжможно по-вискозна,тъй като по-вискозната стопилка почиства по-добре.(Б.пр.:Разбира се,при това следва да се следи налягането на стопилката както след шнека,така и пред главата(филтъра или др.),ако имате надеждни уреди.Ако нямате,то поне трябва да се следи внимателно натоварването(ампеража) на главния двигател.Е,ако и ампермера ви не работи,остава да се надявате,че владеете добре магьосничеството).
Всички тези препоръки са само малка част от необходимото за постигане на добро почистване,но събрани(и прилагани) заедно,те могат да доведат до значителни подобрения.Тъй като всяка екструдерна линия е различна,то ще трябва да установите най-добрата процедура(на почистване при вашите условия) по метода на пробите и грешките,независимо от разходите на почисващ материал при всеки от опитите.Веднъж достигнали оптимален резултат,следвайте определената процедура.(Б.пр.:Добре е процедурата да е описана в разбираема и практически ориентирана инструкция,където да са включени възможно повече показатели и параметри,позволяващи на всеки етап да има максимална увереност,че процеса се провежда правилно.Сериозно внимание следва да се обърне на рисковете за безопасността на персонала и на мерките за избягване на аварии на оборудването.И,ако не възразявате,на системното обучение на персонала).
За много от обикновените(масово използвани) полимери внимателно проведеното пускане и спиране ще доведе до намаляване на необходимостта от почистване(на шнека,цилиндъра ,главата и др.) и с това до значителни икономии на материали(а също на труд и енергия,както и до намаляване на престоите).Полиолефините(полиетилен,полипропилен,полибутилен),полистирола и стирол-съдаржащите кополимери(акрилнитрил-бутадиен-стирол-ABS;стирол-акрилнитрил-SAN),които са голям процент от екструдираните полимери имат високо съдържание на въглерод и водород.По тази причина те са относително устойчиви при повишени температури при отсъствие на кислород.При тези материали в общия случай се препоръвам да се остави цилиндъра(на екструдера) пълен като се изключат всички нагреватели веднага след спиране на производството,а при пуск терморегулаторите да се настроят на междинни температури от 95-120 град. Целзии.След достигането на тези температури температурния режим се настройва на нормалните работни температури и веднага след достигането им по всички зони се започва производството.(Б.пр.:Други автори препоръчват като правило нагряването на масивните елементи(глава,фланци,филтри) да започне(или да върви)с изпреварване спрямо цилиндъра,доколкото материала в масивните елементи достига по-бавно работна температура.Целта е полимера в масивните елементи и цилиндъра да достигнат по възможност едновременно работните температури,като се избегне излишен престой под термично натоварване на полимера в цилиндъра.Обръща се внимание и на това,че изстиналия полимер се свива,с което възниква възможност за проникване на въздух между него и стените на цилиндъра.При следващо нагряване на цилиндъра този въздух(по-точно кислорода в него) причинява ускорена деструкция на полимера в близост до силно нагретите метални стени на цилиндъра.Дори препоръчат различни мерки за изолиране на застиващия полимер от атмосферата).
Полимерите,съдържащи азот, като полиамид(найлон) и полиуретани често се почистват(изтласкват) от екструдера с помощта на полиолефини,които могат да бъдат оставени в екструдера при спазване на описаните по-горе процедури.Впрочем,при прецизен контрол на времето за престой под нагряване найлоните и TPU(термопластични полиуретани) също могат да бъдат оставени в екструдера при минимална деструкция.Полиестерите,поликарбонат и полиметилметакрилат(РММА) са полимери,съдържащи кислород,затова трябва да бъдат изцяло отстранени от екструдера(т.е. от цилиндъра и всички останали части-филтри,глави ит.н.) с оглед да се предотврати накъсване на веригите и окисляване.Те трябва да се изтласкат(почистят) с помощта на устойчив полимер(нпр. полиолефин),ако екструдера ще е в престой повече от един час.
Както и в много др. случаи при преработване на полимери,няма установени(твърди) правила.Много от преработвателите изпразват екструдера при спиране, когато се преработват полиолефини,полистироли и азот-съдържащи полимери.Аз намирам,че този подход може да доведе до необходимост от повече почистване при пускането,тъй като кислорода влиза в контакт с шнека и цилиндъра и ускорява деструкцията на останалия полимер(наличието на такива остатъци е неизбежно).
Аз препоръчам да се спира(за тези полимери-полиолефини,полистироли и съполимери,азот-съдържащи полимери) при пълен екструдер,но да се избягва повишаване на температурите на цилиндъра до работни стойности,докато екструдера не е готов за работа.Ако използвате полимери,които изискват ежедневно почистване, би следвало да използвате някоя от многото почистващи смеси за полимери,които са на пазара или да използвате полимер,който е с висока термостабилност(като полиолефините).(Б.пр. Убедил съм се на практика,че при малки диаметри и дължини на шнека, при не много тежки,сложни и прецизни екструдерни глави,при липса на филтруващи възли или ако са леки и с лесен демонтаж ,демонтирането и механичното почистванена шнека и главата са приемливи предвид 100%-ната им надежност.Практически това може да се прилага според мен успешно при преработка на мек и твърд PVC чрез раздувно формоване,екструзия на профили с несложно сечение и др.). Въпреки че полимерите и почистващите смеси с висок вискозитет(гъстота) почистват най-добре,то високия им вискозитет започва да работи против вас,когато се опитвате да изтласкате почистващата смес(или полимер) с редовния(преработвания) полимер(при родготовка за започване на работа).За постигане на цялостна ефективност при почистването,установих че вискозитетите на почистващата смес и материала,който се отстранява трябва да са близки.За да спестят средства,преработвателите често купуват почистващи смеси,които са рециклирани полимери с неизвестен(не-сертифициран) вискозитет.Това всъщност може да увеличи разходите поради увеличаване на времето за почистване на преработвания полимер или на почистващата смес(преди възнобвяване на работата на екструдера).
Когато се почиства е необходимо екструдера да работи колкото е възможно близо до пълната си производителност.Често се почиства при много ниски производителности.Това води до намаляване на срязващите напрежения в близост до металните повърхности в цялата система и поради това – намаляване точно на тези сили,чието действие води до почистване на металните повърхности в екструдера и др. възли,през които протича полимерната стопилка.Във възлите след шнека(флтър,глава и др.) ниската скорост на потока на стопилката не може да доведе до профил на скоростта(на течене на стопилката),който да предизвика максимални срязващи напрежения близо до стените на съответния възел.В резултат почистването при ниска производителност(дебит) на екструдера може да е достатъчно добро при шнека,но по стените на възлите след шнека може да остане материал,който ще се появи в стопилката по-късно при производството,когато екструдера започне да се доближава до максималната си(или близка до нея) производителност.Така че почистването трябва да се извърши при производителност,близка до производствената,за да се постигне най-добър резултат и най-икономично използване както на почистващата смес,така и на преработвания полимер.
Тъй като всички полимери и почистващи смеси увеличават вискозитета си с намаляването на температурата,то е препоръчително да се намали в някаква степен температурата на цилиндъра,когато се почиства,зада се увеличи вискозитета на материала.При възлите след шнека следва да се поддържа такава температура,че протичащата(при почистване) през тях стопилка да е въжможно по-вискозна,тъй като по-вискозната стопилка почиства по-добре.(Б.пр.:Разбира се,при това следва да се следи налягането на стопилката както след шнека,така и пред главата(филтъра или др.),ако имате надеждни уреди.Ако нямате,то поне трябва да се следи внимателно натоварването(ампеража) на главния двигател.Е,ако и ампермера ви не работи,остава да се надявате,че владеете добре магьосничеството).
Всички тези препоръки са само малка част от необходимото за постигане на добро почистване,но събрани(и прилагани) заедно,те могат да доведат до значителни подобрения.Тъй като всяка екструдерна линия е различна,то ще трябва да установите най-добрата процедура(на почистване при вашите условия) по метода на пробите и грешките,независимо от разходите на почисващ материал при всеки от опитите.Веднъж достигнали оптимален резултат,следвайте определената процедура.(Б.пр.:Добре е процедурата да е описана в разбираема и практически ориентирана инструкция,където да са включени възможно повече показатели и параметри,позволяващи на всеки етап да има максимална увереност,че процеса се провежда правилно.Сериозно внимание следва да се обърне на рисковете за безопасността на персонала и на мерките за избягване на аварии на оборудването.И,ако не възразявате,на системното обучение на персонала).
Няма коментари:
Публикуване на коментар