挤压 | 3分钟读

挤出:评估多材料回收的螺杆设计

由于许多塑料产品是由熔点差异很大的多种材料制成的,因此在回收这些产品时必须仔细考虑设计螺钉。

分享

Facebook分享图标 LinkedIn分享图标 Twitter分享图标 通过电子邮件共享图标 打印图标

今天,出于对回收的关注,必须有一些想法 be applied to avoid processing issues when recycling 共挤 or co-injection molded parts. Many plastic products are composed of several different polymer layers to provide special properties such as barrier, gloss, color, wear, etc. that are very thin but have to be considered when designing screws for recycling. This is particularly true for semi-crystalline polymers.

回收由多种材料组成的产品时,必须仔细考虑螺钉的设计。

回收由多种材料组成的产品时,必须仔细考虑螺钉的设计。 (Shown here: 共挤 deck board with a core layer of mineral-filled post-industrial HDPE and colored HDPE capstock, made by N.E.W. Plastics Corp.)

半结晶聚合物直到非常接近其熔点才完全软化。例如,让’考虑由半结晶聚合物(例如HDPE)和附加的半结晶层(例如PET)共挤出或包覆成型的部件。在这种情况下,HDPE的熔融温度为266 F,PET的熔融温度为500F。由于回收物品的大部分(例如90%以上)是HDPE,因此其正常加工温度通常为370-400F。甚至不会开始软化—let alone melt—在那个温度下。以某种方式使整体加工温度达到PET也可能熔化的温度,会使HDPE降解或燃烧。相反的问题也适用: 如果主要聚合物是PET,则所需的加工温度将使HDPE严重降解。

半结晶聚合物直到非常接近其熔点才完全软化。

当回收由无定形聚合物层或无定形聚合物的组合制成的零件时,几乎没有什么担心,因为它们通常会软化并在远低于其典型加工温度的条件下变成橡胶状。因此,它们的正常加工温度与使它们通过螺杆中任何紧密间隙的能力之间可能存在很大差异。它们的软化点称为玻璃化转变温度或Tg。但是,即使使用无定形聚合物,T的间隔也有限制g 可以针对每种聚合物使用,以免堵塞螺钉。半结晶聚合物也具有Tg—它们被称为半结晶的,因为它们包含一部分非晶态聚合物。但是,通常,它不会在足够大的程度上影响流动,并且可以认为它们直到熔点才流动。因此,熔点比T更适用于半结晶聚合物g 为了讨论的目的。

在回收中 coextruded or co-injected 必须仔细评估具有结晶聚合物层的零件,防护螺杆和剪切式混合器(例如Maddock式混合器的许多品种)的使用。如果其中一层是熔点比主聚合物的正常加工温度高得多的半结晶聚合物,则它将被困在屏障壁板的紧密间隙后面,并且混合器着陆。高熔点半结晶 树脂将不会在任何混合机中完全击穿障碍壁和/或剪切间隙而破裂和流动。即使是相对较低的百分比 (低于5%)的高熔点聚合物会堵塞螺杆,从而导致不稳定并降低产量。

对于任何回收材料,包括薄膜,必须注意组分聚合物的熔点和/或相对软化点,以确定是否 螺钉设计适用于聚合物的组合。如果存在热不相容性,则必须仔细评估防护螺杆和限制性混合装置的使用,并且在不使用此类装置的情况下,基于熔化的螺杆设计。这通常会限制潜在的产出,因此需要输入原始估计值以获取加工回收的利润。其他类型的没有紧密间隙的螺钉将允许更高的熔点或更高的Tg 像惰性填料一样简单地通过螺钉的材料。
 

关于作者: Jim Frankland 是一位机械工程师,从事各种类型的挤出加工已有40多年的历史。他现在是Frankland Plastics Consulting,LLC的总裁。联系  [email protected] or (724) 651-9196.

相关内容