Ekstruzinis plastikas reiškia termoplastines medžiagas, kurios ekstruzijos metu buvo išlydytos ir suformuotos į ištisinius profilius. Supratimas, kas yra ekstruzinis plastikas, prasideda žinant naudojamas medžiagas-dažniausi ekstruziniai plastikai yra polietilenas (PE), polipropilenas (PP), polivinilchloridas (PVC), akrilnitrilo butadieno stirenas (ABS) ir polikarbonatas (PC). Šios medžiagos parenkamos atsižvelgiant į jų šilumines savybes, mechaninį stiprumą ir tinkamumą nuolatiniam formavimui.
Supratimas apie termoplastines medžiagas ekstruzijoje
Ekstruzijos procesas veikia tik su termoplastiniais{0}}polimerais, kurie kaitinant suminkštėja, o aušinant kietėja, nepatiria cheminių pokyčių. Dėl šios grįžtamosios transformacijos jie idealiai tinka ekstruzijai, kai medžiagos praeina per įkaitintas statines, kurių temperatūra svyruoja nuo 400 laipsnių F iki 530 laipsnių F.
Termoplastikai iš esmės skiriasi nuo termoreaktingų plastikų, kuriuose kietėjimo metu vyksta negrįžtamos cheminės reakcijos. Kai termoreaktingas sukietėja, jo negalima išlydyti, todėl jis netinkamas ekstruzijai. Šis skirtumas paaiškina, kas cheminiu požiūriu yra ekstruzinis plastikas{2}}tik termoplastai, turintys grįžtamąsias lydymosi savybes, gali būti nuolat formuojami naudojant štampus.
Termoplastikoje medžiagos yra suskirstytos pagal jų molekulinę struktūrą{0}}amorfinę arba kristalinę. Amorfiniai plastikai, tokie kaip PVC ir ABS, turi atsitiktinai išdėstytas polimerines grandines, suteikiančias jiems lankstumo ir atsparumo smūgiams. Kristaliniai plastikai, tokie kaip polietilenas ir polipropilenas, turi tvarkingas struktūras, kurios užtikrina puikų atsparumą karščiui ir cheminį stabilumą.
Trys ekstruzinio plastiko pakopos
Prekės plastikas: pramonės darbiniai arkliai
Prekiniai plastikai sudaro maždaug 90 % visų plastiko ekstruzijos programų dėl jų prieinamumo, apdirbimo paprastumo ir ekonomiškumo{1}}. Pasaulinė ekstruzinio plastiko rinka, kurios vertė 2024 m. siekė 177,47 mlrd. USD, labai priklauso nuo šių universalių medžiagų.
Polietilenas (PE)dominuoja prekių segmente ir užima 35 % vien polietileno ekstruzijos rinkos. Jis yra kelių tankių:
Mažo-tankio polietilenas (LDPE) suteikia lankstumo plėvelėms ir maišeliams
Didelio{0}}tankio polietilenas (HDPE) užtikrina vamzdžių ir talpyklų tvirtumą
Linijinis mažo{0}}tankio polietilenas (LLDPE) subalansuoja stiprumą ir lankstumą
Dėl PE cheminio atsparumo ir mažo drėgmės sugėrimo jis ypač tinka vandens paskirstymo sistemoms ir lauko darbams. Medžiagos universalumas paaiškina, kodėl pajamos iš polietileno ekstruzijos 2018 m. pasiekė 45,50 mlrd. USD, o iki 2030 m. prognozuojama, kad jos sieks 68,51 mlrd.
Polivinilchloridas (PVC)išlieka plačiausiai naudojama plastiko ekstruzijos medžiaga, ypač statybose. Tvirtas PVC sudaro 40 % PVC dervos rinkos vien tik vamzdžiams. Dėl puikių šiluminių savybių, atsparumo UV spinduliams ir ekonominio-efektyvumo jis tapo langų rėmų, žiemos sodų konstrukcijų ir komunalinių vandens sistemų standartu.
PVC dominavimas kyla dėl jo lankstumo apdorojant{0}}gamintojai gali koreguoti kompozicijas su skirtingais priedais, kad pasiektų standžių arba lanksčių savybių. Dėl šio pritaikomumo viena pagrindinė medžiaga gali būti naudojama įvairiems tikslams: nuo standžių drenažo vamzdžių iki lanksčios laidų izoliacijos.
Polipropilenas (PP)sujungia cheminį atsparumą ir atsparumą karščiui, patikimai veikia iki 212 laipsnių F temperatūroje. Automobilių pramonė plačiai naudoja PP ekstruziją akumuliatorių korpusams ir vidaus apdailos komponentams. Didėjantis PP žinomumas atsispindi rinkos prognozėse, rodančiose, kad jis yra sparčiausiai -augantis segmentas, kurį lemia jo perdirbamumas ir tinkamumas lengvoms reikmėms.
Inžinerinis{0}}plastikas: specializuotas veikimas
Inžineriniai plastikai užpildo atotrūkį tarp prekinių medžiagų ir didelio našumo{0}}polimerų. Jie sukurti naudojant specifinius savybių derinius, kurie pateisina jų didesnę kainą,{2}}paprastai 2–4 kartus brangiau nei įprastas plastikas.
Akrilnitrilo butadieno stirenas (ABS)demonstruoja puikų atsparumą smūgiams ir matmenų stabilumą temperatūrų diapazone nuo -40 °F iki 176 °F. Dėl šio terminio diapazono ABS tinka automobilių komponentams ir elektroniniams korpusams, kurie turi veikti įvairiomis aplinkos sąlygomis. Medžiaga, kurią lengva apdirbti ir apdirbti paviršių, padidina jos patrauklumą tais atvejais, kai reikia griežtų leistinų nuokrypių.
Polikarbonatas (PC)pasižymi išskirtiniu stiprumo{0}}svorio ir -svorio santykiu bei optiniu aiškumu, tiesiogiai konkuruodamas su stiklu daugelyje programų. Kompiuteris, kurio atsparumas smūgiams yra 200 kartų didesnis nei stiklo, tapo pasirinkta medžiaga apsauginiam stiklinimui, mašinų apsaugai ir apšvietimo reikmėms. Dėl gebėjimo išlaikyti savybes iki 270 laipsnių F temperatūroje jis vertingas automobilių ir kosmoso srityse.
Nailonas (poliamidas)variantai užtikrina puikų atsparumą dilimui ir mažus trinties koeficientus. Dėl šių savybių nailono ekstruzijos puikiai tinka mechaniniams komponentams, tokiems kaip krumpliaračiai, guoliai ir slankiojantys elementai. Tačiau dėl nailono higroskopiškumo-jis gali sugerti iki 2,5 % savo svorio drėgmės,-prieš išspaudžiant reikia kruopščiai išdžiovinti, kad nesusidarytų ir nesuirtų burbuliukai.
Termoplastiniai elastomerai (TPE)derinti gumos elastingumą su plastiko apdirbamumu. Ši unikali savybė leidžia TPE daugeliu atvejų pakeisti tradicinę termoreaktingą gumą, tuo pačiu palengvinant apdorojimą ir perdirbamumą. TPE užėmė didelę automobilių sandariklių, medicininių vamzdelių ir plataus vartojimo produktų, kuriems reikia minkštų -lietimo paviršių, rinkos dalį.
Didelio{0}} našumo plastikai: ekstremalios aplinkos sprendimai
Didelio našumo -plastikai sudaro mažiau nei 5 % ekstruzijos taikymo atvejų, tačiau yra labai svarbūs sudėtingose aplinkose, kur sugenda prekiniai ir inžineriniai plastikai.
Polieterio eterketonas (PEEK)atlaiko nuolatinį naudojimą iki 480 laipsnių F temperatūroje, išlaikant mechanines savybes. Aviacijos ir medicinos prietaisų pramonė naudojasi PEEK komponentais, kuriems reikalingas atsparumas aukštai temperatūrai ir biologinis suderinamumas. PEEK ekstruzijos gali kainuoti 50–100 kartų brangiau nei įprastas plastikas, tačiau jokia alternatyva neprilygsta jo našumui ekstremaliomis sąlygomis.
Politetrafluoretilenas (PTFE)užtikrina beveik{0}}universalų cheminį atsparumą ir mažiausią kietųjų medžiagų trinties koeficientą. Dėl šių savybių PTFE yra būtinas cheminio apdorojimo įrangoje ir didelio{2}}grynumo įrenginiuose. Medžiagos aukštai lydymosi temperatūrai (620 laipsnių F) reikalinga specializuota cilindro ekstruzijos įranga, o ne standartiniai sraigtiniai ekstruderiai.
Medžiagų parinkimo sistema: plastiko pritaikymas pritaikymui
Norint pasirinkti tinkamą plastiko ekstruzijos medžiagą, reikia įvertinti penkis svarbiausius veiksnius, kurie lemia ir našumą, ir ekonomiškumą{0}}.
Šiluminiai reikalavimai lemia medžiagos pasirinkimą
Temperatūros poveikis apibrėžia pradinį medžiagos filtravimą. Kiekvienas termoplastikas turi šilumos deformacijos temperatūrą (HDT){1}}tašką, kuriame jis pradeda minkštėti veikiamas apkrovos. PVC išlaiko standumą iki 160 laipsnių F, todėl tinka daugeliui statybos darbų. Polipropileno 212 laipsnių F slenkstis apima automobilių po-dangčio komponentus, o PEEK 480 laipsnių F galimybė skirta reaktyvinių variklių aplinkai.
Šiluminiai dviračiai kelia papildomų iššūkių. Pakartotinai šildomoms ir vėsinamoms medžiagoms reikia šiluminio plėtimosi koeficientų, kurie nesukeltų pernelyg didelio įtempimo. Šis svarstymas paaiškina, kodėl vamzdžių įrenginiuose dominuoja PVC, -jo šiluminio plėtimosi greitis – 3,0 x 10⁻⁵ in/in/ F laipsnis – labai panašus į daugelio statybinių medžiagų.
Mechaninių savybių reikalavimai
Atsparumas tempimui, atsparumas smūgiams ir lankstumas sudaro mechaninių savybių trikampį. Kietiems darbams, pvz., konstrukciniams komponentams, reikalingas didelis tempiamasis stipris-Dėl HDPE 4 000 psi tempiamasis stipris idealiai tinka apkrovą{4}}laikantiems profiliams. Atvirkščiai, lankstūs vamzdžiai teikia pirmenybę mažesniam LDPE tempimui (1400 psi) kartu su puikiu pailgėjimu trūkimo metu (600%).
Atsparumas smūgiams tampa labai svarbus taikant galimą fizinį krūvį. Polikarbonato Izod atsparumas smūgiams 12-16 ft-lb/in viršija ABS (7-8 ft-lb/in) ir paaiškina jo naudojimą apsauginėje įrangoje. Tačiau dėl mažesnės ABS kainos ir lengvesnio apdorojimo jis yra tinkamesnis, kai nereikia didelio atsparumo smūgiams.
Cheminio poveikio aplinkybės
Cheminio suderinamumo lentelėse nurodoma, kaip pasirinkti medžiagą, kai ekstruziniai produktai liečiasi su konkrečiomis medžiagomis. PP demonstruoja puikų atsparumą rūgštims, bazėms ir organiniams tirpikliams, todėl yra laboratorinės įrangos ir cheminių medžiagų laikymo talpyklų standartas. PVC atsparus daugumai rūgščių, bet suyra, kai yra veikiamas ketonų ir tam tikrų chloruotų tirpiklių.
Aplinkos veiksniams, pvz., UV spinduliams, reikalingi stabilizuojantys priedai. Naudojant lauke, pagrindinėje dervoje paprastai yra 2–3 % UV stabilizatorių, kad būtų išvengta fotodegradacijos. Be šių priedų dauguma termoplastikų pagelsta ir tampa trapūs po kelių mėnesių saulės šviesos.
Apdorojimo charakteristikos
Lydymosi srauto indeksas (MFI) rodo, kaip lengvai išlydyta medžiaga teka,{0}}didesnės MFI vertės reiškia lengvesnį apdorojimą, bet dažnai žemesnes mechanines savybes. Ekstruzijos -klasės dervų MFI vertės paprastai yra nuo 0,5 iki 10 g/10 min. LDPE MFI 2-20 leidžia puikiai apdoroti plonas plėveles, o HDPE 0,2–1,0 MFI tinka storasienėms programoms, kurioms reikalingas maksimalus stiprumas.
Medžiagos jautrumas drėgmei turi įtakos proceso patikimumui. Higroskopines medžiagas, pvz., nailoną ir PET, reikia iš anksto išdžiovinti, kad drėgmė būtų mažesnė nei 0,02 %, kad būtų išvengta degradacijos ir paviršiaus defektų. Ne-higroskopines medžiagas, tokias kaip PE ir PP, galima apdoroti nedžiovinant, todėl sumažėja gamybos sąnaudos.
Mokestis{0}}Našumo balansas
Medžiagų sąnaudos labai skiriasi{0}}nuo 0,50 USD už svarą prekiniam PE iki 50-150 USD už svarą už didelio našumo PEEK. Šis 100–300 kartų didesnis sąnaudų skirtumas reiškia, kad inžinerija turi pagrįsti aukščiausios kokybės medžiagas su kiekybiškai įvertinamomis eksploatacinėmis savybėmis. Daugelyje programų sėkmingai naudojamas modifikuotas prekinis plastikas, o ne inžinerinės klasės, todėl 80 % našumo pasiekiama 25 % sąnaudų naudojant priedus.
Dažni ekstruzinio plastiko pritaikymai pagal medžiagas
Paklausus, kam naudojamas ekstruzinis plastikas, atsakymas apima beveik visas pramonės šakas. Medžiagų pasirinkimas labai skiriasi priklausomai nuo taikymo reikalavimų, o tam tikruose sektoriuose dominuoja skirtingi polimerai.
Infrastruktūra ir statyba
PVC dominavimas statybose kyla dėl daugelio veiksnių, be išlaidų. Jo antipireno savybės atitinka statybos taisykles be papildomų priedų. Medžiagos žemas šilumos laidumas (0,14 W/m·K) suteikia natūralią izoliaciją langų rėmuose, sumažinant šildymo ir vėsinimo išlaidas. Pasaulinė PVC vamzdžių gamyba viršija 5 milijonus tonų per metus, o skersmuo svyruoja nuo 0,5 colio vandentiekio iki 60 colių komunalinių nuotekų sistemų.
Polietileniniai vamzdžiai skirti skirtingoms nišoms{0}}PE100 klasės HDPE paskirsto slėginį vandenį, kurio darbinis slėgis yra iki 250 psi. Medžiagos lankstumas leidžia montuoti ilgesniais nenutrūkstamais darbais su mažiau sujungimų, todėl sumažėja nuotėkio vietos ir sutrumpėja montavimo laikas. Veikimas šaltu oru išskiria PE nuo PVC{5}}o PVC tampa trapus žemesnėje nei 32 °F temperatūroje, PE išlaiko lankstumą iki -60 °F.
Pakavimo pramonė
Plėvelės ir lakštai yra didžiausias vienas ekstruzinio plastiko naudojimo būdas, kuris sudaro 34 % visos ekstruzinio plastiko rinkos. LDPE lankstumo, skaidrumo ir karščio{2}}sandarumo derinys daro jį maisto pakavimo plėvelių standartu. Ko-ekstruzijos technologija sukuria daugiasluoksnes plėveles, sujungiančias skirtingas medžiagas-išorinius LDPE sluoksnius, užtikrinančius sandarumo stiprumą, su vidinėmis EVOH (etileno vinilo alkoholio) kliūtimis, apsaugančiomis nuo deguonies.
Polipropileno plėvelė pasižymi puikiomis skaidrumo ir drėgmės barjero savybėmis, palyginti su PE, paaiškina jos naudojimą užkandžių pakuotėse ir tabako įvyniojime. Augantis el. -komercijos sektorius paskatino 15–20 % metinį apsauginės pakavimo plėvelės, ypač tamprios ir burbulinės plėvelės, augimą.
Automobilių programos
Automobilių plastiko ekstruzijos sumažina svorį ir sutaupo išlaidas. 10 svarų metalinių komponentų pakeitimas plastiku sumažina automobilio svorį 8 svarais, įvertinus montavimo įrangą, o degalų sąnaudos pagerėjo 0,2–0,3 MPG. PP dominuoja automobilių ekstruzijose, įskaitant:
Durų sandarikliai ir oro apsauga (TPE/PP mišiniai)
Apdailos komponentai ir dekoratyvinės juostelės (PP su spalvotais priedais)
Laidų dangteliai ir vamzdžiai (PP atsparumui liepsnai)
Skysčių tvarkymo vamzdeliai (PP cheminiam atsparumui)
Automobilių pramonės perėjimas prie elektrinių transporto priemonių skatina vis dažniau naudoti polikarbonato ekstruzijos elementus akumuliatoriaus korpuso komponentams, kur medžiagos elektros izoliacinės savybės ir atsparumas smūgiams atlieka svarbias saugos funkcijas.
Medicina ir sveikatos priežiūra
Medicininės kokybės ekstruzijos turi atitikti griežtus biologinio suderinamumo standartus, apibrėžtus ISO 10993 ir USP VI klasės reikalavimus. Šiame sektoriuje dominuoja polietilenas ir polipropilenas, specialiai sukurti medicinos reikmėms, ypač vienkartiniams įrenginiams, tokiems kaip kateteriai, IV vamzdeliai ir skysčių valdymo sistemos.
Medicininių vamzdelių rinka reikalauja matmenų tikslumo -sienos storio leistinieji nuokrypiai yra ±0,002 colio, kai naudojami kritiniai tikslai. Ekstruzijos linijose, gaminančiose medicininius vamzdelius, yra integruotos matavimo sistemos su automatiniu grįžtamojo ryšio valdymu, siekiant išlaikyti šias specifikacijas per visą gamybos laikotarpį, trunkantį dienas ar savaites.
Medžiagų apdorojimo reikalavimai
Temperatūros profilio valdymas
Kiekvienai medžiagai reikia tam tikrų temperatūros zonų visoje ekstruderio statinėje. PVC apdorojimas parodo kritinį temperatūros kontrolės pobūdį, medžiaga optimaliai apdorojama 320–370 laipsnių F temperatūroje, tačiau aukštesnė nei 390 laipsnių F temperatūra sukelia terminį skaidymąsi, dėl kurio išsiskiria druskos rūgštis. Šiam siauram apdorojimo langui reikalingos tikslios PID valdymo sistemos, palaikančios temperatūrą ±5 laipsnių F.
Poliolefinai, tokie kaip PE ir PP, toleruoja platesnius temperatūros diapazonus. HDPE apdoroja 380–500 laipsnių F, o aukštesnė temperatūra sumažina klampumą, kad pralaidumas būtų greitesnis. Tačiau per didelė temperatūra, aukštesnė nei 530 laipsnių F, sukelia oksidacinį skaidymąsi net esant antioksidantų stabilizatoriams.
Varžtų dizaino svarstymai
Vieno -sraigtiniai ekstruderiai tvarko daugumą termoplastinių ekstruzijų, kurių L:D (ilgio ir skersmens) santykis yra nuo 24:1 iki 32:1. Kristalinės medžiagos, tokios kaip PE ir PP, teikia pirmenybę ilgesnėms pereinamoms zonoms (suspaudimo zonoms), leidžiančioms palaipsniui ištirpti. Amorfinėms medžiagoms, tokioms kaip PVC ir ABS, gali būti naudojamos trumpesnės suspaudimo zonos, nes joms nereikia didesnio lydymosi diapazono, reikalingo kristalinėms struktūroms suskaidyti.
Dvigubi{0}}sraigtiniai ekstruderiai puikiai apdoroja medžiagas, kurioms reikia intensyviai maišyti-pripildytus junginius, perdirbtas medžiagas su užterštomis medžiagomis arba medžiagas, kurioms reikia tikslios priedų dispersijos. Dėl susikertančio varžto konstrukcija užtikrinamas teigiamas medžiagos perdavimas, neatsižvelgiant į medžiagos klampumą, o vieno-sraigtiniai ekstruderiai priklauso nuo trinties tarp medžiagos ir statinės sienelės. Šis skirtumas paaiškina, kodėl dviejų sraigtiškų
Štampo dizainas ir medžiagų srautas
Štampo geometrija turi atsižvelgti į kiekvienos medžiagos reologines savybes. Didelio-klampumo medžiagoms, tokioms kaip HDPE, reikia didesnių srauto kanalų ir didesnio slėgio (4000-5000 psi), kad būtų pasiektas vienodas srautas. Mažo -klampumo medžiagos, pvz., LDPE, lengvai teka, tačiau jos gali išsipūsti – ekstrudatas išsiplečia 10–30 % daugiau nei štampo anga, kai atsipalaiduoja molekulinės grandinės. Štampos dizaineriai kompensuoja per mažo dydžio angas, nors tikslūs kompensavimo veiksniai reikalauja empirinio kiekvienos medžiagos ir apdorojimo sąlygų bandymo.
Priedai ir medžiagų gerinimas
Funkciniai priedai transformuoja bazines dervas
Grynas termoplastikas retai atitinka visus naudojimo reikalavimus be pakeitimų. Priedų pakuotės paverčia prekinius plastikus į specializuotas medžiagas, kainuojančias 20–40 % daugiau, tačiau pasižyminčiomis žymiai pagerintomis eksploatacinėmis savybėmis.
UV stabilizatoriaiužkirsti kelią fotodegradacijai lauko sąlygomis. Veiksmingiausia klasė yra trukdomi aminų šviesos stabilizatoriai (HALS), kurių paprastai pridedama 0,5–2,0 % masės. Šie priedai veikia pašalindami laisvuosius radikalus, susidarančius UV spinduliuotei suardant polimerų ryšius. Be stabilizavimo, dauguma termoplastikų pagelsta ir sutrupėja per 6–12 mėnesių nuo lauko poveikio.
Dažikliaitarnauja tiek estetiniams, tiek funkciniams tikslams. Titano dioksidas (baltas pigmentas), pridėtas 1-5 %, suteikia tiek spalvą, tiek UV neskaidrumą. Suodžiai, esant 2–3 % apkrovai, užtikrina maksimalią apsaugą nuo UV spindulių ir sukuria juodą spalvą, įprastą lauko darbams, pavyzdžiui, paklotai ir tvoros. Organiniai dažikliai išgauna ryškias spalvas, tačiau paprastai užtikrina mažesnę apsaugą nuo UV spindulių nei neorganiniai pigmentai.
Antipirenaikad plastikai atitiktų priešgaisrinės saugos reikalavimus. Brominti antipirenai efektyviai sumažina degumą esant 10–18 % apkrovai, tačiau susiduriama su aplinkosaugos problemomis. Alternatyvioms sistemoms, kuriose naudojamas aliuminio hidroksidas arba magnio hidroksidas, reikia didesnės apkrovos (40–60 %), tačiau jos laikomos ekologiškesnėmis. Šios didelės užpildo apkrovos daro didelę įtaką medžiagos tekėjimo savybėms ir mechaniniam stiprumui.
Nuosavybės modifikatoriai
Poveikio modifikatoriaipagerinti tvirtumą neprarandant standumo. Elastomeriniai smūgio modifikatoriai, tokie kaip etileno{1}}propileno guma, sugeria smūgio energiją, todėl Izod smūgio stiprumas padidėja 200–300%. Sąnaudų padidėjimas 10–15 % dažnai pateisinamas, kad būtų išvengta gedimų sudėtingose srityse.
Pagalbinės apdorojimo priemonėspagerinti lydalo srautą ir paviršiaus apdailą. Išoriniai tepalai, tokie kaip kalcio stearatas, sumažina trintį tarp polimero lydalo ir metalo paviršių, todėl gamybos greitis yra didesnis. Vidiniai tepalai pagerina molekulinės grandinės mobilumą, sumažina lydalo klampumą ir energijos sąnaudas apdorojimo metu.
Naujos ekstruzinio plastiko medžiagų tendencijos
Biologinis-pagrįstas ir perdirbtas turinys
Tvarumo spaudimas keičia medžiagų pasirinkimą. Polietilenas, pagamintas iš bio-etanolio (cukranendrių arba kukurūzų), pasižymi identiškomis savybėmis, kaip ir PE, pagamintas iš naftos, ir sumažina anglies pėdsaką. Kai kurie dervų tiekėjai dabar siūlo mažesnes-biologines-klases už 20–40 % didesnę kainą, palyginti su įprastu PE.
Po-vartotojui perdirbto (PCR) turinio susiduriama su didesniais iššūkiais. Ankstesnio naudojimo tarša turi įtakos ir apdorojimo, ir galutinių savybių savybėms. Tačiau rūšiavimo technologijos ir suderinamų priedų pažanga dabar leidžia įtraukti 25-50 % PGR turinio daugelyje ne-kritinių programų. Kanados siūlomas reikalavimas iki 2030 m. pakuotėms sudaryti 50 % perdirbto kiekio paspartina ekstruzijos klasės perdirbtų dervų kūrimą.
Pažangūs medžiagų mišiniai
Medžiagų tiekėjai vis dažniau siūlo sukonstruotus mišinius, kuriuose derinamos viena kitą papildančios savybės. PP-EPDM (etileno propileno dieno monomero) mišiniai užtikrina PP cheminį atsparumą ir pagerina EPDM atsparumą žemai -temperatūrai. Šie mišiniai įgalina vienos-medžiagos sprendimus, pakeičiančius kelių-medžiagų rinkinius, supaprastinant perdirbimą pasibaigus--eksploatavimo laikotarpiui.
Medžiagos pasirinkimas praktikoje
Klausimas „kas yra ekstruzinis plastikas“ tampa praktiškas renkantis medžiagas konkrečioms reikmėms. Apsvarstykite lango rėmo programą, kad parodytumėte atrankos procesą. Reikalavimai apima:
Lauko UV poveikis
Temperatūros diapazonas: -20 laipsnių F iki 140 laipsnių F
Baltos spalvos išlaikymas 20+ m
Struktūrinis standumas
Ekonomiškai naudinga{0}}gyvenamųjų namų statybai
PVC yra optimalus pasirinkimas, nes jis atitinka visus kriterijus už mažiausią bendrą kainą. Jam būdingas atsparumas UV spinduliams reikalauja tik nedidelių stabilizatorių priedų. Šiluminio plėtimosi koeficientas atitinka stiklinimo medžiagas, užkertant kelią sandarinimo gedimui. Dėl lengvo apdorojimo gamybos sąnaudos išlieka konkurencingos, palyginti su aliuminio alternatyvomis, tuo pačiu užtikrinant puikią šilumos izoliaciją.
Dabar apsvarstykite medicininius vamzdelius kraujo dializei. Reikalavimai smarkiai keičiasi:
Biologinis suderinamumas (USP VI klasė)
Skaidrumas vizualiniam stebėjimui
Lankstumas paciento patogumui
Cheminis atsparumas valymo priemonėms
Vienkartinis-naudojimas, jautrus kainai-
Medicinos -PVC tampa standartine medžiaga, nors susirūpinimas dėl plastifikatorių migracijos kai kuriuos pritaikymus paskatino naudoti termoplastinį poliuretaną (TPU). Renkantis medžiagas reikia atitikti normatyvinius reikalavimus, o techninės charakteristikos-nustatytos medžiagos turi daug saugos duomenų, patvirtinančių FDA leidimą, o naujas medžiagas reikia išbandyti daugelį metų.
Dažnai užduodami klausimai
Iš ko gaminamas ekstruzinis plastikas?
Ekstruduotas plastikas yra pagamintas iš termoplastinių polimerų granulių arba granulių pavidalu. Dažniausios pagrindinės medžiagos yra polietilenas, polipropilenas ir PVC, tačiau galima išspausti daugiau nei 20 skirtingų termoplastikų. Šios žaliavos tiekiamos į šildomus ekstruderius, kur jos ištirpsta 400–530 laipsnių F temperatūroje prieš išstumiamos per forminius štampus. Priedai, tokie kaip dažikliai, UV stabilizatoriai ir smūgio modifikatoriai, dažnai maišomi su pagrindine derva, kad būtų pasiektos specifinės veikimo charakteristikos.
Ar perdirbtas plastikas gali būti naudojamas ekstruzijoje?
Perdirbtas plastikas gerai veikia ekstruzijoje, kai tinkamai rūšiuojamas ir valomas. Po-pramoninis laužas (gamyklos atliekos) paprastai perdirbamas neprarandant kokybės. Po-vartotojui perdirbto turinio reikia atidžiau tvarkyti-drėgmę, tikrinti teršalus ir dažnai maišyti su gryna derva. Daugelis programų sėkmingai naudoja 25-50 % perdirbto turinio ir minimaliai pablogina savybes. Didelės vertės taikymas, pavyzdžiui, medicinos prietaisai ir su maistu besiliečiantys daiktai, dėl reguliavimo reikalavimų daugiausia apsiriboja pirminėmis medžiagomis.
Kodėl negalima išspausti visų plastikų?
Išspausti galima tik termoplastiką, nes kaitinant jie suminkštėja grįžtamai. Termoreaktyvūs plastikai, tokie kaip epoksidinės ir fenolio dervos, kietėjimo metu patiria chemines reakcijas, kurios sukuria nuolatinius kryžminius{1}}ryšius tarp molekulių. Sukietėję termoreaktingi elementai negali būti perlydomi, todėl jie nesuderinami su ekstruzijos procesais, kurie priklauso nuo kaitinimo, tekėjimo ir iš naujo kietėjančios medžiagos.
Kaip skiriasi skirtingų plastikų medžiagų sąnaudos?
Prekiniai plastikai, tokie kaip PE ir PP, dideliais kiekiais kainuoja 0,50 -1,50 USD už svarą. Techniniai plastikai, tokie kaip ABS ir nailonas, svyruoja nuo 1,50 -4,00 USD už svarą. Didelio našumo-plastikai, tokie kaip PEEK, kainuoja 50–150 USD už svarą. Šie kainų skirtumai reiškia, kad aukščiausios kokybės medžiagų naudojimas turi būti pateisinamas konkrečiais eksploatacinių savybių reikalavimais – medžiagų kaina tiesiogiai veikia gaminio ekonomiką, ypač taikant didelės apimties naudojimą.
Kas lemia, ar medžiaga gali būti naudojama lauke?
Atsparumas UV spinduliams yra pagrindinis lauko patvarumo veiksnys. Medžiagoms reikia arba būdingo atsparumo UV spinduliams (pvz., akrilui), arba UV stabilizatorių priedų. Antrasis veiksnys – šiluminis ciklas-medžiagos turi atlaikyti plėtimąsi ir susitraukimą dėl sezoninių temperatūros pokyčių, neskilinėdamos ar deformuodamos. Trečia, atsparumas drėgmei apsaugo nuo degradacijos dėl lietaus ir drėgmės. PVC, polietilenas ir polipropilenas su tinkamu UV stabilizavimu užtikrina puikų našumą lauke už priimtiną kainą.
Plastiko ekstruzijai skirtų medžiagų įvairovė atspindi technologijos universalumą. Nuo prekinio polietileno, kainuojančio 0,50 USD už svarą vandens paskirstymo sistemoms, iki specializuotų PEEK, kainuojančių 150 USD už svarą, leidžiantį naudoti aviacijos ir kosmoso reikmėms, medžiagų pasirinkimas tebėra esminis inžinerinis sprendimas. Supratimas, kas yra ekstruzinis plastikas, atsižvelgiant į medžiagos sudėtį, savybes ir apdorojimo reikalavimus, leidžia pasirinkti optimalius sprendimus, suderinančius našumą su ekonomika. Nuolatinis biologinių-alternatyvų ir patobulintų perdirbimo technologijų kūrimas ir toliau plečia galimybes kartu sprendžiant aplinkosaugos problemas.