압출 기본 사항: 물, 물, 모든 곳(단, 외부에는 두지 마십시오)

앨런 그리프 | 2017년 9월 11일

플라스틱이 중요한 텍사스의 홍수는 방수 플라스틱 제품(보트, 방수포, 모든 종류의 가방)이 많은 재산과 심지어 생명을 구하고 있지만 휴스턴과 플로리다에서처럼 압출에서는 물이 종종 적이라는 사실을 상기시켜주었습니다. .

이는 다음 두 가지 방법(또는 둘 다) 중 하나로 발생합니다.

사무엘 테일러 콜리지(Samuel Taylor Coleridge)의 고대 선원(Ancient Mariner)은 "물은 어디에나 있고, 마실 수 있는 한 방울도 없다"고 말했으며, 여기에는 구스타브 도레(Gustave Doré)가 설명되어 있습니다. 마스트 빔이 압출기 나사처럼 보이는지 확인하세요.

화장품 - 수지에 흡수된 물은 다이에서 나올 때 끓어 증기로 변하고 제품 표면에 거품, 구덩이 또는 점선을 만듭니다. 압출기 내부 온도는 100°C(212°F)보다 훨씬 높지만 압력이 너무 높아 끓을 수 없으며 물이 다이 립을 통과할 때 압력이 떨어질 때까지 액체 형태로 유지됩니다.

대략적으로 0.1% 이상의 물(게일로드의 경우 16온스 물병)이 있으면 눈에 띄는 자국이 생기지만 배합, 다이 배출 속도 및 감소도 영향을 미칩니다.

많은 폴리머(예: ABS 및 PMMA)는 일반 대기에서 이보다 더 많은 것을 흡수합니다. 기타(PS)는 높은 습도에서 나타날 정도로 경계선에 있습니다. 일부(PE, PP, PVC)는 수분을 전혀 흡수하지 않습니다.

그러나 흰색 또는 검정색 착색제와 목재 또는 탄산칼슘과 같은 충전재와 같은 첨가제가 포함될 수 있으므로 이로 인해 문제가 발생하지 않습니다. 또는 중합체가 비를 맞는 실외나 물이 새는 지붕 아래 실내에 보관되거나 심지어 따뜻한 공기가 응결되는 개방형 호퍼 위의 냉수 파이프에 의해 젖었을 수도 있습니다.

화학 반응 - 일부 폴리머는 축합 폴리머이며, 특히 폴리에스테르(예: PET), 폴리카보네이트 및 나일론(폴리아미드) 제품군입니다. 이것들은 모두 하나의 단량체의 -H와 다른 단량체의 -OH를 반응시켜 H-OH = H2O = 물이 되도록 만들어집니다.* 제조 과정에서 물이 빠져나가고, 느슨한 두 끝이 서로 결합되어 생성된 중합체가 됩니다. 실제로 방수 기능이 있습니다. 그러나 압출기에서 녹을 때와 같이 충분히 뜨거워지면 주변의 모든 물 분자가 원래 있던 곳으로 돌아가고 싶어하므로 원래 반응했을 때 형성된 사슬이 끊어집니다. 체인을 심각하게 손상시킬 수 있는 물의 양은 눈에 보이는(화장품) 자국을 방지하는 데 필요한 양보다 훨씬 적습니다. 이는 게일로드에 담긴 16온스 병이 아니라 한 숟가락의 물에 가깝습니다.

그래서 우리가 뭘 할 수 있지? 이러한 문제를 피하는 가장 일반적인 두 가지 방법은 사전 건조와 환기입니다. 사전 건조를 통해 공급물은 압출기 위의 호퍼 또는 근처의 유사한 용기에서 뜨거운 공기로 가열되어 지속적으로 압출기에 공급됩니다. 호퍼는 건조되는 재료에 충분한 건조 시간을 허용할 만큼 충분히 커야 합니다. 따라서 피드는 여전히 단단하지만 뜨겁고 압출 조건은 실온 피드와 동일하지 않습니다.

배기 기능을 사용하면 배럴에 구멍이 있습니다. 단일 나사의 경우 공급원의 약 70% 하류에 있습니다. 쌍둥이의 경우 위치가 다양합니다. 나사 디자인은 통풍이 되지 않는 시스템과 다릅니다. 통풍이 되는 위치에 깊은 채널이 있어 부분적으로 가득 차서 통풍구에서 아무것도 나오지 않습니다(때때로 그럴 수도 있음). 재료가 통풍구에 도달할 때쯤이면 거기에 있는 물이 끓을 만큼 뜨거워지며, 특히 진공이 적용되는 경우 더욱 그렇습니다. 진공청소기는 대부분의 분말 공급 라인에서 필요에 따라 공기도 제거합니다.

일반적으로 PE-PP-PS 수지에는 두 공정 모두 충분하지만 ABS, PMMA 및 축합 폴리머에는 반드시 그런 것은 아닙니다. 이를 위해 전통적인 방법은 제습 호퍼 건조기로, 공기가 건조제를 통과한 다음 필요한 건조 시간을 제공할 만큼 충분히 큰 호퍼에 있는 재료를 통과합니다. 수지, 입자 크기, 공기 온도 및 건조기 구성에 따라 최대 6시간이 걸릴 수 있습니다. 냉동, 적외선, 진공 등 다른 건조 방법도 있지만 통풍구는 특히 트윈 스크류 기계의 PET에 대한 실행 가능한 대안이 되었습니다. 체인 파손을 최소화하기 위해 충분한 수분을 제거하려면 이러한 라인은 빠르게 작동해야 하며(체류 시간 감소) 공급 속도를 최적화해야 합니다.