Возьмите горсть нашей черной маточной смеси и распределите ее. Гранулы выходят одинаковой длины и одинаковой толщины, как будто все они были вырезаны из одной головки.

Этот взгляд не удача. Это происходит от удержания каждого этапа линии к одному стандарту,

от экструзии и плавления до транспортировки и грохочения: какой метод гранулирования вы выбираете, как вы поддерживаете температуру и давление расплава, как вы охлаждаете гранулы и как вы их экранируете.

 

Что на самом деле означает "униформа"

Одна гранула имеет два измерения, которые стоит контролировать: диаметр и длину.

Диаметр начинается с матрицы. Отверстие в головке матрицы устанавливает диаметр основания, а допуск обработки на этом отверстии решает, насколько плотным является разброс.

Длина устанавливается дальше по линии методом гранулирования.

Настоящая однородность сводится к трем вещам: одинаковый диаметр, одинаковая длина и отсутствие связанных гранул, мелких или деформированных деталей.

Отраслевой термин для правильного определения всех трех - это узкое распределение частиц по размеру.

Какой метод гранулирования вам подходит, зависит от базовой смолы и от того, куда идет мастербатч. Есть четыре основных маршрута.

Каждый из них имеет свои контрольные точки, но ни одна из них не обеспечивает узкого распределения частиц по размеру, если сам расплав не остается стабильным.

 

2. Предпосылка: стабильный расплав, с давлением и температурой расплава под контролем

Удержание отверстия матрицы до ± 0,02 мм - это только отправная точка. Когда давление расплава колеблется, экструдат качается вместе с ним, толстая в одну минуту и тонкая в следующую.

Даже высокоточный гранулятор не может спасти это. Гранулы по-прежнему выходят разных размеров.

 

(1) Контроль давления плавления

Создавайте стабильное противодавление в зоне гомогенизации и на головке матрицы и поддерживайте изменение давления расплава в пределах ± 0,3 МПа во время работы.

Если он выходит за пределы этой полосы, проверьте блокировку экрана, нестабильное питание или плохую дисперсию сажи и не продолжайте работать, пока давление нестабильно.

Установите целевое давление расплава из вязкости материала. Низковязкий ПЭ маточной работает на 1,6-2,2 МПа. Высоконаполненные, высоковязкие сорта работают на 2,2-3,4 МПа.

 

(2) контроль температуры плавления

Установите температуру бочки и матрицы на значения, указанные для базовой смолы, и сохраните отклонение в пределах ± 3 ° C.

Благодаря термочувствительным материалам с высоким содержанием сажи, таким как EVA и TPE, никогда не дайте расплаву перегреться.

Перегрев ухудшает расплав и делает его пенным и прилипающим к лезвиям резака. Вам также нужна температура даже на каждом отверстии матрицы.

Неравномерный поток от одного отверстия к другому - это то, что производит деформированные гранулы.

Запускайте гранулятор только после того, как температура расплава и давление расплава остаются стабильными внутри технологического окна.

 

3. Выбор метода гранулирования

Четыре основных метода подходят для разных материалов и разных конечных целей.

Метод гранулирования	Подходящие материалы	Типичное конечное использование	Ключевые моменты
Стрэнд гранулирование	Универсальный полиолефин черный masterbatch с хорошим потоком: PE, PP, EVA	Трубы и трубы, стандартное литье под давлением, мастербатч для компаундирования и модификации	Чистые, ровные грани; низкая стоимость оборудования; подходит для материалов с низкой и средней вязкостью
Воздушное кольцо гранулирование	Влагочувствительная маточная смесь, не выдерживающая водяного охлаждения; EVA и POE черный маточная смесь из эластомера	Тонкие пленки, тонкостенное литье под давлением, эластичные детали	Нет водяного охлаждения, поэтому нет забора воды; низкое прилипание; небольшой след
Водяное кольцо гранулирование	От средней до высокой вязкости ПЭ и ПП; средне-заполненный черный маточной смеси	Литье под давлением, выдувное формование, мастербатч для кабельных соединений	Die-лицо горячей резки дает округлые гранулы; высокая производительность; хорошая сферичность
Подводное гранулирование	Высокая загрузка углеродной сажи, высокая вязкость и термочувствительная маточная смесь; ТПУ и ТПЭ эластомерная черная маточная смесь	Высококачественные пленки, кабельные оболочки, прецизионное литье под давлением	Резка и охлаждение в замкнутом водяном контуре, поэтому распределение частиц по размеру остается узким, а связанных гранул мало

(1) Стренга гранулирования

Пригодность. Универсальный полиолефиновый черный маточной с хорошей текучестью, совместимый с PE, PP и EVA.

В основном используется для труб и труб, стандартного литья под давлением и маточной смеси для смешивания и модификации.

Длина гранулы имеет простую формулу: длина гранулы = линейная скорость движения ÷ (скорость резака × количество лезвий).

Вытяжной блок и гранулятор должны работать синхронно через частотно-регулируемые приводы с заблокированным коэффициентом скорости. Осматривайте и меняйте лезвия по фиксированному графику,

так что тупые лезвия никогда не оставляют хвосты или связанные гранулы позади. Держите натяжение даже на всех прядях.

(2) Воздушное кольцо гранулирование

Пригодность. Влагочувствительная маточная смесь, которая не выдерживает водяного охлаждения, плюс черная маточная смесь из эластомера EVA и POE.

В основном используется для пленок, тонкостенного литья под давлением и эластичных деталей.

Здесь нет воды; холодный воздух делает свое дело.

Это процесс резки матрицы, поэтому размер гранул определяется диаметром отверстия матрицы, производительностью экструзии и скоростью резания вместе взятых.

При изменении пропускной способности скорость резака должна меняться вместе с ним. Контролируйте объем воздуха и температуру воздуха, чтобы остановить слипание и слипание гранул.

(3) Водяное кольцо гранулирование

Пригодность. От средней до высокой вязкости PE и PP, а также средний черный маточной смеси. В основном используется для литья под давлением, выдувного формования и маточной смеси для кабельных соединений.

Расплав режется в тот момент, когда он покидает матрицу, что дает округлые гранулы и высокую производительность. Тщательно контролируйте зазор между режущим диском и поверхностью матрицы.

Отфильтруйте циркулирующую воду, чтобы мелкие частицы не продолжали циркулировать и цепляться за поверхности гранул, и выполните надлежащее обезвоживание и сушку.

(4) Подводный гранулирование

Пригодность. Высокая углеродная сажа, высокая вязкость и термочувствительная маточная смесь, а также TPU и TPE эластомерная черная маточная смесь.

В основном используется для высококачественных пленок, кабельных оболочек и прецизионного литья под давлением.

Резка и охлаждение происходят внутри закрытой водяной камеры, которая удерживает распределение частиц по размеру узким и низкое количество связанных гранул.

Компромисс - это жесткие допуски на уплотнение матрицы, давление воды в камере и температуру воды. Выведите их из равновесия, и вы получите такие дефекты, как пузырьковые гранулы и пористые гранулы.

На любой линии резки экструзии, будь то воздушное, водяное или подводное кольцо, не работайте с большими колебаниями пропускной способности экструзии.

Проверьте края лезвий по обычному графику и замените их в конце срока службы, вместо того, чтобы ждать, пока первыми появятся гранулы не по спецификации.

4. Температура охлаждающей воды: когда вы режете вопросы больше, чем как быстро

Резка расплава действительно зависит от состояния материала в момент резки.

Температура и твердость определяют качество резки. При гранулировании пряди, если прядь уже сильно остыла к тому времени, когда она достигает резака,

край лезвия откалывается, и вы получаете кучу мелких и деформированных гранул.

Горячая резка на матрице работает по-другому. Расплав разрезается в тот момент, когда он покидает отверстие матрицы, в то время как вязкость и температура все еще равны, и разрез выходит чистым.

Охлаждение целей по процессу:

Стрендовая водяная ванна для гранулирования. Маточная смесь из ПЭ и ПП общего назначения: 40-60 ° C. Маточная смесь на основе эластомера: 60-75 ° C. Держите воду в пределах ± 2 ° C.

Слишком холодно, и прядь гасится, становится хрупкой и выбрасывает больше стружки. Слишком тепло и недоохлаждается, а гранулы слипаются.

Водяное кольцо гранулирование. Держите оборотную воду при температуре 45-65 ° C. Этого достаточно, чтобы охладиться и установить гранулы без теплового удара, который генерирует мелкие частицы.

Подводный гранулирование. Держите воду в камере при температуре 50-70 ° C и подставьте к ней давление воды в камере. Слишком холодно, и вы получаете пузырьковые гранулы. Слишком тепло и охлаждение недостаточно, и гранулы прилипают.

Воздушное кольцо гранулирование. Охладите воздухом, контролируйте температуру выпуска и не допускайте слипания гранул.

5. Транспортировка готовых пеллет

После гранулирования и обезвоживания грубая обработка при транспортировке все еще может разбить гранулы и создать новые мелкие частицы.

В зависимости от того, насколько тверда маточная смесь, насколько легко она ломается и сколько пыли выбрасывается, выбирайте между вакуумной транспортировкой, транспортировкой под положительным давлением и ковшовыми элеваторами.

1.Вакуумная транспортировка. Хорошо подходит для твердых, с низким содержанием пыли PE и PP черных гранул.

Не тяните слишком высокий вакуум, иначе гранулы попадут в стенки трубы достаточно сильно, чтобы сломаться. Очищайте трубопровод по обычному графику, чтобы материал не сидел и не разлагался на черные пятнышки.

2.Транспортировка под положительным давлением. Хорошо подходит для маточной смеси средней твердости на больших расстояниях и при высокой пропускной способности.

Держите скорость воздуха низкой и срежьте количество локтей 90 °, а гранулы менее подвержены ударному износу. Соедините его с системой сбора пыли для удаления мелких частиц.

3.Ковшовые элеваторы. Правильный выбор для высоконаполненных марок, эластомеров и хрупкой высококачественной маточной смеси для пленки и кабеля.

Они бегут медленно, поэтому высота падения остается низкой, а ведра не имеют острых краев, чтобы соскрести или разбить гранулы.

С эластичными материалами, которые также легко ломаются, не используйте высокоскоростную транспортировку под положительным давлением. Штрафы резко возрастут и создадут дополнительную нагрузку на экранирующее оборудование ниже по течению.

6. Скрининг, последние ворота

Даже когда линия хорошо контролируется, небольшое количество пеллет выходит слишком длинным или слишком коротким вместе с мелкими штрафами. Скрининг - это шаг, который их убирает.

Настройте двухэтажный экран в соответствии с целевой спецификацией. Верхняя палуба ловит сверхдлинные гранулы, нижняя палуба удаляет мелкие частицы.

Настройте частоту и наклон вибрирующего экрана, чтобы экран был тщательным. Регулярно проверяйте экраны и немедленно заменяйте поврежденные.

После того, как каждая партия высушена, просеивайте ее, чтобы удалить порошок. Затем пробуйте каждую партию, просеивайте и взвешивайте образец, и записывайте, какая доля гранул попадает в диапазон целевых размеров.

Являются ли гранулы однородными - это вопрос к данным испытаний, а не к глазу.

7. Какие однородные гранулы на самом деле меняются ниже по течению

Равномерный размер гранул означает, что материал подается плавно и не соединяется. Это дает оборудованию лучшую точность измерения, сокращает цветовые вариации готовой детали и оставляет чистую поверхность без точечной коррозии.

Это имеет наибольшее значение для автоматизированных линий дозирования и непрерывных линий. Как только размер гранул начинает дрейфовать, скорость подачи дрейфует вместе с ним, а стабильность всего, что находится ниже по течению, сопутствует ему.

Размер гранул - это однородность, которую вы можете видеть. Есть еще один вид, которого вы не можете: насколько хорошо сажа рассеивается внутри смолы. Мы рассмотрим это в следующем посте с реальными данными испытаний.