تغییر پلاستیک های زیست فرآوری PLA/PBAT: بهینه سازی پیکربندی پیچ برای به حداقل رساندن خطرات تخریب حرارتی

با اجرای جهانی ممنوعیت پلاستیک، تقاضا برای مواد زیست فرسایش پذیر مانند PLA (اسید پلی لاکتیک) و PBAT (Polybutylene adipate terephthalate) افزایش یافته است.این پلیمرها به شدت نسبت به درجه حرارت و نیروهای برش حساس هستند. در طول فرآیند ترکیب، اشتباهپیکربندی عنصر پیچمی تواند به راحتی باعث تخریب حرارتی شود، که منجر به کاهش لزوم ذوب، زرد شدن گلوله ها و از دست دادن قابل توجهی از خواص مکانیکی می شود.

برخلاف PE یا PP سنتی، پلاستیک های زیست تجزیه پذیر در معرض هیدرولیز و تجزیه حرارتی در دمای بالا هستند.

• پنجره پردازش تنگ:PLA به طور معمول بین 170 درجه سانتیگراد و 190 درجه سانتیگراد پردازش می شود. اگر گرمای اصطکاک محلی (تویز گچ) بیش از 200 درجه سانتیگراد باشد، وزن مولکولی به سرعت کاهش می یابد.

• حساسیت به رطوبت:حتی مقدار کمی رطوبت می تواند باعث شکاف پیوند استر تحت فشار بالا شودبهره وری تخلیه گاز (انفراغ)یک عامل تعیین کننده برای کیفیت محصول نهایی است.

در انتخاب و تنظیم یکاکسترودر دو پیچبرای PLA/PBAT، اصول راهنما "در دمای پایین، برش پایین و توزیع بالا" است.

• از تراشیدن بیش از حد اجتناب کنید:استفاده از بلوک های خم کردن خنثی 90 درجه را کاهش دهید. در عوض، بلوک های خم کردن 30 درجه یا 45 درجه را افزایش دهید تا اطمینان حاصل شود که مخلوط شدن در حالی که مواد در حال حرکت است،به حداقل رساندن گرما از زمان اقامت طولانی.

• عناصر مخلوط کننده توزیع کننده:ما توصیه می کنیم که عناصر SME (برگه مخلوط پیچ) یا TME (برگه مخلوط توربین) را در خود جای دهید.این اجزای به طور موثر افزودنی ها (مانند نشاسته یا CaCO3) را بدون تولید گرمای فرکانسی بیش از حد پراکنده می کنند.

• پارامتر فنی:فاصله ی یک طرفه بین عناصر پیچ و دیوار بشکه باید بین0.02 میلی متر و 0.05 میلی متر.

• هدف:فضای تنگ مانع از بازگشت مواد می شود و از گرم شدن محلی جلوگیری می کند، اطمینان از خروجی فشار پایدار و کیفیت ذوب ثابت.(حوالۀ: گزارش دقیق ساخت کارخانه - Ref: #INSP-2023-V3)

از آنجا که ترکیب قابل تجزیه زیست اغلب شامل نشاسته یا سایر مواد پرکننده طبیعی است،پیچ و بشکهباید دارای دوام کافی باشد:

• مواد بشکه:یک بشکه دو فلزی که با آلیاژ کروم بالا پوشش داده شده است برای مقاومت در برابر سایش از پرکننده های طبیعی توصیه می شود.

• استاندارد سختی:عناصر پیچ باید به سختی58 تا 64 HRCاز طریق خفش خلاء برای اطمینان از طول عمر و جلوگیری از آلودگی فلز در محصول نهایی.

برای تولید کنندگان ترکیبات PLA / PBAT ، دقت قطعات اکسترودر موفقیت کنترل تخریب را تعیین می کند.+/- 1°C، و استفاده از سازگاری بالاقطعات پیچ برای مدل های کاپریون یا Leistritz، شرکت ها می توانند تولید را به حداکثر برسانند در حالی که یکپارچگی مکانیکی ضروری مواد را حفظ می کنند.