Nestandardne sirovine mogu direktno dovesti do abnormalnog habanja opreme, povećane stope kvarova i čestih kvarova na proizvodu, te mogu utjecati na stabilnost cjelokupnog proizvodnog procesa i proizvodnih troškova od faze sirovine nadalje.
Utjecaj ključnih svojstava PVC smole
Stepen polimerizacije (K-vrijednost) i molekulska težina: Što je veći stepen polimerizacije, to su bolje mehaničke osobine cijevi, kao što su vlačna čvrstoća i čvrstoća na udar. Međutim, u isto vrijeme, obradivost i tečnost smole se pogoršavaju, što rezultira većim zahtjevima za okretnim momentom i povećanom potrošnjom energije tokom ekstruzije, što postavlja veće zahtjeve za pogonski sistem ekstrudera i snagu zavrtnja. Stoga je u proizvodnji potrebno odabrati odgovarajuću klasu smole na osnovu ciljeva performansi cijevi i mogućnosti opreme.
Termička stabilnost: PVC je materijal osjetljiv na toplinu{0}}i njegova temperatura raspadanja je vrlo bliska temperaturi obrade. Ako sama smola ima lošu termičku stabilnost, sklona je raspadanju čak i pri normalnim temperaturama obrade, stvarajući plin klorovodik (HCl), kao i promjenu boje i ugljenisane ostatke.
Posljedice: Ovi proizvodi raspadanja ne samo da korodiraju vijak, cijev i matricu, već i uzrokuju površinske defekte na unutrašnjem zidu cijevi, kao što su žućkaste{0}}smeđe pruge i crne mrlje. U isto vrijeme, HCl plin koji nastaje razgradnjom dalje katalizira razgradnju, stvarajući začarani krug.
Sadržaj hlapljivog (vlažnog): Ako je smola vlažna ili ima pretjerano visok sadržaj isparljivih tvari, ona će ispariti tokom procesa ekstruzije.
Posljedice: Ako se vlaga ne može izbaciti na vrijeme, to će uzrokovati pojavu mjehurića u zidu cijevi i neravnu unutrašnju površinu; u težim slučajevima, to će dovesti do toga da cijev ne ispunjava standarde mehaničkih performansi. Prekomjeran sadržaj vlage također može izazvati stvaranje HCl, korodirajuću opremu.
Nečistoće i crne/žute mrlje: Fizičke nečistoće ili crne/žute mrlje u sirovom materijalu ne mogu se plastificirati i postaće tačke koncentracije naprezanja.
Posljedice: Ove nečistoće stvaraju rupice, rupice ili izbočene mrlje na površini cijevi, ozbiljno utječući na izgled i mehaničku čvrstoću. Kako ove tvrde nečistoće prolaze kroz ekstruder, djeluju poput abraziva, ubrzavajući habanje vijka i cijevi.
Uticaj aditiva i punila
Stabilizatori: Njihova funkcija je da inhibiraju termičku degradaciju PVC-a tokom obrade.
Posljedice: Ako je stabilizator lošeg kvaliteta ili se koristi u nedovoljnim količinama, materijal će se prijevremeno degradirati. U proizvodnji se to manifestira kao promjena boje površine cijevi i smanjenje udarne i vlačne čvrstoće proizvoda.
Maziva: Ravnoteža između unutrašnjeg i vanjskog podmazivanja mora biti precizno kontrolirana kako bi se osiguralo da materijal nesmetano teče kroz opremu bez prianjanja na metalne površine.
Posljedice: Nedovoljno podmazivanje dovodi do naglog povećanja obrtnog momenta i većeg pritiska glave matrice, povećavajući opterećenje opreme i potrošnju energije. Pretjerano podmazivanje može uzrokovati klizanje materijala na vijku, smanjujući izlaz i potencijalno izazivajući raspadanje.
Punila (npr. kalcijum karbonat CaCO₃): njihovo dodavanje u odgovarajućim količinama može smanjiti troškove, ali pretjerana ili nepravilna upotreba donosi više štete nego koristi.
Posljedice: Prekomjerno punilo smanjuje tečnost materijala, što dovodi do značajnog smanjenja udarne i vlačne čvrstoće cijevi. Što je još važnije, visoko napunjene suhe mješavine imaju slabu protočnost, što može uzrokovati poteškoće u hranjenju, pa čak i blokirati ulaz za hranu. Njihova visoka tvrdoća i abrazivnost značajno ubrzavaju habanje vijka i cijevi ekstrudera.
Utjecaj na životni vijek opreme
Najdirektnija šteta koju -sirovine niske kvalitete nanose ekstruderima cijevi je ubrzano fizičko habanje i habanje njihovih osnovnih komponenti.
Habanje vijaka i cijevi: Tvrda punila, čestice neplastificirane smole ili nečistoće primarni su izvori habanja.
Posljedice: Ubrzano trošenje zavrtnja i cijevi dovodi do loše plastifikacije, smanjenog učinka i može u konačnici rezultirati oštećenjem vijka, direktno povećavajući troškove održavanja i zamjene opreme.
Korozija opreme: gas HCl koji se oslobađa tokom termičke razgradnje PVC-a je veoma korozivna supstanca.
Posljedice: Korodira vijak, cijev, matricu i sistem za ventilaciju, skraćujući ukupni vijek trajanja opreme.
Utjecaj na efikasnost proizvodnje i prinos proizvoda
Nestabilnost proizvodnje: Varijacije između serija sirovina mogu promijeniti reološko ponašanje materijala, prisiljavajući operatere da često prilagođavaju procesne parametre kao što su temperatura i brzina zavrtnja, što otežava održavanje stabilnog, visokog{0}}izlaznog stanja.
Povećani nedostaci proizvoda: Različiti problemi sa sirovinama se direktno manifestuju kao nedostaci proizvoda. na primjer:
Gruba, dosadna površina: Često se odnosi na nepravilnu dozu maziva, lošu plastifikaciju ili pretjerano nisku temperaturu matrice.
Iskrivljenje cijevi: uzrokovano neujednačenom debljinom stijenke ili neravnomjernim hlađenjem, a povezano je s efektivnošću plastifikacije i formulacijom sirovog materijala.
Poprečni presjek Mjehurići: Direktno uzrokovani prekomjernom vlagom u sirovom materijalu ili razgradnjom materijala.
Ukratko, kvalitet sirovina je direktno povezan sa radnim stanjem ekstrudera, stepenom istrošenosti, potrošnjom energije, kao i kvalitetom i izlazom finalnog proizvoda. Tretiranje kontrole kvaliteta sirovina kao primarnog koraka u proizvodnom procesu je od fundamentalne važnosti za osiguranje dugoročnog-trajnog, stabilnog i efikasnog rada proizvodne linije.