Hiện tượng tích tụ vật liệu trên khuôn vẫn là một thách thức lớn trong quá trình ép đùn polymer.

Tích tụ vật liệu xung quanh khuôn là một trong những thách thức phổ biến nhất trong quá trình ép đùn polymer. Cho dù sản xuất dây dẫn và cáp, màng thổi, ống, thanh định hình hay các sản phẩm nhựa kỹ thuật, các nhà sản xuất polymer đều có thể gặp phải tình trạng tích tụ vật liệu xung quanh khuôn sau quá trình vận hành liên tục.

Mặc dù ban đầu hiện tượng tích tụ vật liệu trên khuôn có vẻ chỉ là vấn đề bảo trì nhỏ, nhưng sự tích tụ quá mức có thể dần ảnh hưởng đến độ ổn định của quá trình ép đùn, hình thức sản phẩm, hiệu quả sản xuất và chi phí chế tạo. Việc vệ sinh thường xuyên làm gián đoạn sản xuất, tăng lượng vật liệu lãng phí và giảm hiệu suất sử dụng thiết bị tổng thể.

Khi tốc độ ép đùn tiếp tục tăng và công thức polymer trở nên phức tạp hơn, việc kiểm soát sự tích tụ vật liệu trong khuôn ngày càng trở nên quan trọng đối với các nhà sản xuất mong muốn có được sản phẩm ổn định và chất lượng cao.

Bài viết này giải thích:

• Sự tích tụ khuôn là gì?
• Tại sao hiện tượng này xảy ra trong quá trình ép đùn polymer?
• Những vật liệu nào dễ bị ảnh hưởng nhất
• Ảnh hưởng của điều kiện xử lý đến sự hình thành chip
• Công nghệ phụ gia gốc silicon có thể giúp cải thiện độ ổn định khi ép đùn như thế nào

Hiện tượng tích tụ khuôn đúc là gì?

Tích tụ cặn trên khuôn là hiện tượng tích tụ dần các chất cặn polymer, chất phụ gia, chất độn, chất tạo màu hoặc sản phẩm phân hủy xung quanh cửa ra của khuôn trong quá trình ép đùn liên tục.

Tùy thuộc vào hệ vật liệu và điều kiện xử lý, cặn lắng có thể xuất hiện dưới các dạng sau:

• Vết bẩn màu nâu hoặc đen
• Cặn polymer dính
• Vật liệu cacbon hóa
• Lớp cặn trắng
• Sự nhiễm bẩn bề mặt xung quanh mép khuôn

Mức độ tích tụ khuôn thay đổi tùy thuộc vào thiết kế công thức, thiết bị ép đùn, nhiệt độ xử lý, tốc độ cắt và khả năng tương thích của chất phụ gia.

Nếu không được kiểm soát đúng cách, những cặn bẩn này cuối cùng có thể bám vào sản phẩm ép đùn, ảnh hưởng đến cả hình thức bên ngoài và tính nhất quán của quá trình sản xuất.

Tại sao hiện tượng tích tụ chất nhuộm lại xảy ra?

Hiện tượng tích tụ khuôn đúc hiếm khi do một yếu tố duy nhất gây ra. Thay vào đó, nó thường là kết quả của sự tương tác giữa các đặc tính vật liệu, thiết kế công thức và điều kiện xử lý.

1. Ma sát giao diện cao giữa polyme và kim loại

Trong quá trình ép đùn, polyme nóng chảy liên tục tiếp xúc với bề mặt trục vít, thùng máy và khuôn ép.

Trong điều kiện lực cắt cao, độ bám dính mạnh giữa chất nóng chảy polymer và bề mặt kim loại có thể làm tăng xu hướng tích tụ vật liệu.

Các vật liệu có độ nhớt nóng chảy tương đối cao hoặc khả năng bôi trơn không đủ thường dễ bị hiện tượng này hơn.

2. Hàm lượng chất độn cao

Các hợp chất nhựa nhiệt dẻo hiện đại thường chứa một lượng đáng kể các chất độn chức năng, chẳng hạn như:

• Nhôm hydroxit (ATH)
• Magiê hydroxit (MDH)
• Canxi cacbonat
• Bột talc
• Sợi thủy tinh

Mặc dù các chất độn này cải thiện khả năng chống cháy hoặc hiệu suất cơ học, nhưng chúng cũng có thể làm tăng độ nhớt nóng chảy và sức cản trong quá trình gia công, khiến việc ép đùn ổn định trở nên khó khăn hơn.

3. Nhiệt độ xử lý

Cả nhiệt độ xử lý quá cao và quá thấp đều có thể góp phần gây ra hiện tượng tích tụ chip.

Nhiệt độ cao hơn có thể đẩy nhanh quá trình phân hủy polymer hoặc bay hơi chất phụ gia, trong khi nhiệt độ thấp hơn có thể làm giảm khả năng chảy của chất nóng chảy và tăng ứng suất cắt.

Do đó, việc duy trì phạm vi xử lý phù hợp là điều cần thiết để đảm bảo quá trình ép đùn ổn định.

4. Ứng suất cắt quá mức

Năng suất ép đùn cao thường đi kèm với tốc độ trục vít cao hơn và ứng suất cắt lớn hơn.

Khi ứng suất tại cửa ra của khuôn vượt quá khả năng chảy trơn tru của chất nóng chảy polymer, hiện tượng mất ổn định bề mặt có thể xảy ra, làm tăng khả năng tích tụ vật liệu xung quanh khuôn.

Hệ thống polymer nào dễ bị tổn thương hơn?

Mặc dù hiện tượng tích tụ khuôn có thể xảy ra ở nhiều loại vật liệu nhựa nhiệt dẻo, nhưng nó thường được quan sát thấy nhiều hơn trong các ứng dụng như:

• Ép đùn màng polyetylen (PE)
• Hợp chất Polypropylene (PP)
• Các hợp chất dây và cáp có hàm lượng ATH hoặc MDH cao.
• Nhựa kỹ thuật có hàm lượng chất độn cao
• Ép đùn ống
• Ép đùn định hình

Mỗi hệ vật liệu có đặc tính xử lý khác nhau, do đó việc lựa chọn chất phụ gia cần dựa trên công thức cụ thể và yêu cầu ứng dụng.

Làm thế nàoPhụ gia gốc siliconGiúp đỡ?

Một phương pháp hiệu quả để giảm hiện tượng tích tụ vật liệu trên khuôn là cải thiện khả năng bôi trơn của chất nóng chảy và điều chỉnh sự tương tác giữa chất nóng chảy polymer và bề mặt gia công kim loại.

Hạt nhựa silicone có trọng lượng phân tử cao thường được đánh giá cho mục đích này vì nó có thể ảnh hưởng đến hành vi chảy nóng chảy mà không làm thay đổi về cơ bản cấu trúc ma trận polymer.

Các lợi ích tiềm năng có thể bao gồm:

• Giảm ma sát giữa polymer và kim loại
• Cải thiện độ ổn định dòng chảy nóng chảy
• Mô-men xoắn ép đùn thấp hơn
• Bề mặt khuôn sạch hơn trong quá trình sản xuất liên tục
• Giảm tần suất vệ sinh khuôn

Hiệu suất thực tế phụ thuộc vào loại polymer, công thức phụ gia, điều kiện xử lý và liều lượng sử dụng.

Tại sao nên sử dụng hạt nhựa silicone thay vì chất bôi trơn thông thường?

Các chất bôi trơn truyền thống có thể cải thiện quá trình gia công trong một số điều kiện nhất định, nhưng chúng không phải lúc nào cũng mang lại sự cân bằng giữa hiệu quả gia công và hiệu suất bề mặt lâu dài.

Hạt nhựa silicone (Silicone masterbatch) được sử dụng như một chất phụ gia nhựa và chất điều chỉnh polymer, kết hợp giữa việc điều chỉnh quy trình sản xuất và tăng cường bề mặt, thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi cả quá trình ép đùn ổn định và chất lượng sản phẩm hoàn thiện được cải thiện.

Tùy thuộc vào công thức, hạt nhựa silicone cũng có thể góp phần vào:

• Bề mặt được cải thiện độ nhẵn mịn
• Hệ số ma sát thấp hơn
• Khả năng chống trầy xước và mài mòn tốt hơn

Giải pháp hạt nhựa silicone SILIKE cho sự ổn định khi ép đùn

SILIKE phát triển các giải pháp hạt nhựa silicone nhằm giúp các nhà sản xuất polymer giải quyết những thách thức thường gặp trong quá trình ép đùn trên nhiều ứng dụng nhựa nhiệt dẻo khác nhau.

Với kinh nghiệm trong việc tích hợp silicone-polymer và phát triển ứng dụng, SILIKE hợp tác với khách hàng để đánh giá khả năng tương thích công thức, tối ưu hóa điều kiện xử lý và đề xuất các giải pháp hạt nhựa silicone dựa trên các yêu cầu sản xuất cụ thể.

Các ứng dụng điển hình của hạt nhựa silicone bao gồm:

•Hợp chất dây và cáp
•Ép đùn màng PE và PP
•Ép đùn ống và thanh định hình
•Nhựa ô tô
• Nhựa kỹ thuật
• Vật liệu TPU và TPE

Nên tiến hành đánh giá cụ thể theo từng ứng dụng để xác định giải pháp phù hợp nhất cho mỗi hệ polymer.

Phần kết luận

Hiện tượng tích tụ khuôn là một hiện tượng xử lý phức tạp chịu ảnh hưởng bởi đặc tính của polymer, thiết kế công thức, hệ thống chất độn và điều kiện ép đùn. Mặc dù không có giải pháp chung cho tất cả, việc hiểu rõ các cơ chế cơ bản cho phép các nhà sản xuất phát triển các chiến lược xử lý ổn định và hiệu quả hơn.

Đối với nhiều ứng dụng nhựa nhiệt dẻo, hạt nhựa silicone là một phương pháp hiệu quả để cải thiện tính chất chảy nóng chảy, giảm ma sát giữa polymer và kim loại, đồng thời hỗ trợ quá trình ép đùn sạch hơn và đồng nhất hơn.

Thông qua việc phát triển tập trung vào ứng dụng và hỗ trợ kỹ thuật, SILIKE tiếp tục giúp các nhà sản xuất polymer tối ưu hóa hiệu suất ép đùn và cải thiện hiệu quả sản xuất trên nhiều loại vật liệu nhựa nhiệt dẻo.

Hãy liên hệ với SILIKE để được đánh giá công thức miễn phí và nhận Bảng dữ liệu kỹ thuật (TDS) cho sản phẩm.Hạt nhựa silicone SILIKE LYSI series(Phụ gia polyme gốc siloxan). Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi sẵn sàng cung cấp các giải pháp tùy chỉnh, yêu cầu mẫu và hỗ trợ kỹ thuật toàn diện để giúp bạn vượt qua các thách thức trong quá trình sản xuất, giảm hiện tượng tích tụ nhựa và chảy nhựa, đồng thời nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm!

Điện thoại: +86-28-83625089
Email:amy.wang@silike.cn
Trang web: www.siliketech.com