Neštandardné suroviny môžu priamo viesť k abnormálnemu opotrebovaniu zariadenia, zvýšenej poruchovosti a častým chybám výrobkov a môžu ovplyvniť stabilitu celého výrobného procesu a výrobné náklady už od fázy surovín.
Vplyv kľúčových vlastností PVC živice
Stupeň polymerizácie (hodnota K{0}}) a molekulová hmotnosť: Čím vyšší je stupeň polymerizácie, tým lepšie sú mechanické vlastnosti potrubia, ako je pevnosť v ťahu a rázová húževnatosť. Zároveň sa však zhoršuje spracovateľnosť a tekutosť živice, čo má za následok vyššie požiadavky na krútiaci moment a zvýšenú spotrebu energie pri extrúzii, čo kladie väčšie nároky na pohonný systém extrudéra a pevnosť závitovky. Preto je pri výrobe potrebné zvoliť vhodnú triedu živice na základe výkonnostných cieľov potrubia a schopností zariadenia.
Tepelná stabilita: PVC je materiál citlivý na teplo- a jeho teplota rozkladu je veľmi blízka teplote spracovania. Ak má samotná živica zlú tepelnú stabilitu, je náchylná na rozklad aj pri normálnych teplotách spracovania, pričom vzniká plynný chlorovodík (HCl), ako aj odfarbenie a zuhoľnatené zvyšky.
Dôsledky: Tieto produkty rozkladu nielenže korodujú skrutku, valec a matricu, ale spôsobujú aj povrchové chyby na vnútornej stene potrubia, ako sú žltkasté-hnedé pruhy a čierne škvrny. Zároveň plynný HCl produkovaný rozkladom ďalej katalyzuje rozklad, čím vzniká začarovaný kruh.
Obsah prchavých látok (vlhkosti): Ak je živica vlhká alebo má príliš vysoký obsah prchavých látok, počas procesu vytláčania sa vyparí.
Dôsledky: Ak vlhkosť nemôže byť vytlačená včas, spôsobí to bubliny v stene potrubia a nerovný vnútorný povrch; v závažných prípadoch to bude mať za následok, že potrubie nebude spĺňať normy mechanického výkonu. Nadmerný obsah vlhkosti môže tiež spustiť tvorbu HCl, čo spôsobuje koróziu zariadenia.
Nečistoty a čierne/žlté škvrny: Fyzikálne nečistoty alebo čierne/žlté škvrny v surovine nemožno zmäkčiť a stanú sa bodmi koncentrácie stresu.
Dôsledky: Tieto nečistoty vytvárajú jamky, jamky alebo vyvýšené miesta na povrchu potrubia, čo vážne ovplyvňuje vzhľad a mechanickú pevnosť. Keď tieto tvrdé nečistoty prechádzajú extrudérom, pôsobia ako abrazíva, čím sa urýchľuje opotrebovanie závitovky a valca.
Vplyv aditív a plnív
Stabilizátory: Ich funkciou je zabrániť tepelnej degradácii PVC počas spracovania.
Dôsledky: Ak je stabilizátor nekvalitný alebo sa používa v nedostatočnom množstve, materiál sa predčasne znehodnotí. Vo výrobe sa to prejavuje odfarbením povrchu rúry a znížením rázovej pevnosti a pevnosti v ťahu výrobku.
Mazivá: Rovnováha medzi vnútorným a vonkajším mazaním musí byť presne kontrolovaná, aby sa zabezpečilo, že materiál hladko preteká zariadením bez priľnutia na kovové povrchy.
Dôsledky: Nedostatočné mazanie vedie k prudkému zvýšeniu krútiaceho momentu a vyššiemu tlaku v lisovacej hlave, čím sa zvyšuje zaťaženie zariadenia a spotreba energie. Nadmerné mazanie môže spôsobiť skĺznutie materiálu na skrutke, zníženie výkonu a potenciálne spúšťanie rozkladu.
Plnivá (napr. uhličitan vápenatý CaCO₃): Ich pridávanie v primeranom množstve môže znížiť náklady, ale nadmerné alebo nesprávne používanie spôsobuje viac škody ako úžitku.
Dôsledky: Nadmerné plnivo znižuje tekutosť materiálu, čo vedie k výraznému zníženiu rázovej pevnosti a pevnosti v ťahu rúry. Ešte dôležitejšie je, že vysoko plnené suché zmesi majú zlú tekutosť, čo môže spôsobiť ťažkosti s podávaním a dokonca zablokovať vstup krmiva. Ich vysoká tvrdosť a abrazivita výrazne urýchľujú opotrebovanie závitovky a valca extrudéra.
Vplyv na životnosť zariadenia
Najpriamejšou škodou, ktorú nekvalitné suroviny spôsobujú pre extrudéry rúr, je zrýchlené fyzické opotrebovanie ich základných komponentov.
Opotrebenie skrutiek a hlavne: Hlavnými zdrojmi opotrebovania sú tvrdé plnivá, častice nemäkčenej živice alebo nečistoty.
Následky: Zrýchlené opotrebovanie skrutky a valca vedie k zlej plastifikácii, zníženiu výkonu a v konečnom dôsledku môže viesť k poškodeniu skrutky, čo priamo zvyšuje náklady na údržbu a výmenu zariadenia.
Korózia zariadení: Plynný HCl uvoľňovaný pri tepelnom rozklade PVC je vysoko korozívna látka.
Dôsledky: Koroduje skrutku, valec, matricu a ventilačný systém, čím sa skracuje celková životnosť zariadenia.
Vplyv na efektivitu výroby a výnos produktu
Výrobná nestabilita: Variácie medzi dávkami surovín môžu zmeniť reologické správanie materiálu, čo núti operátorov často upravovať parametre procesu, ako je teplota a rýchlosť závitovky, čo sťažuje udržiavanie stabilného stavu s vysokým-výkonom.
Zvýšené chyby produktu: Rôzne problémy so surovinami sa priamo prejavujú ako chyby produktu. Napríklad:
Drsný, matný povrch: Často súvisí s nesprávnym dávkovaním maziva, slabou plastifikáciou alebo príliš nízkou teplotou matrice.
Skrútenie potrubia: Spôsobené nerovnomernou hrúbkou steny alebo nerovnomerným chladením a súvisí s účinnosťou plastifikácie a formuláciou suroviny.
Prierezové bubliny: Priamo spôsobené nadmernou vlhkosťou v surovine alebo rozkladom materiálu.
Stručne povedané, kvalita surovín je priamo spojená s prevádzkovým stavom extrudéra, mierou opotrebovania, spotrebou energie, ako aj kvalitou a výkonom konečného produktu. Kontrola kvality surovín ako primárny krok vo výrobnom procese má zásadný význam pre zabezpečenie dlhodobej, stabilnej a efektívnej prevádzky výrobnej linky-.