Проблемы с экструзией PS ( вспененного полистирола).

[ajomiru]

Здраствуйте уважаемые форумчане. В пользовании есть экструдер одношнековый американского производста фирмы Sterling Extruder Corp. Экструдер взят для экструзии вспененного полистирола (линия), разделен на 10 зон. Техническое описание выкладываю по фотографии. Из сырья - присутствует BASF Polystyrol 158k, Нижнекамск Нефтехим 585, Нижнекамск Нефтехим HIPS. Газ используем изобутан. Температуры вроде подобрали, качество материала высокое, но...проблема кроется в следующем - выходя материал из матрицы натягиваем на мандрилу, на мандрине он проходит нормально, нож снижу режет рукам на полотоно, и тут может произойти обрыв полотна, или даже если мы натягиваем полотно на натягивающее устройство или на наматывающее, то также может произойти обрыв. У кого какие предположения, скажите пожалуйста. Спасибо заранее.

[Kirilliq]

Если я правильно понял, происходит поперечный обрыв холодного полотна после формирования толщины и ширины будущего полотна. Логично было бы поиграть температурой "мандрилы" (дорна?) и скоростью протяжки. Если все это проходили, то надо смотреть на рецептуру с точки зрения пены: плотность, структуру пены и т.д.
Если смотреть по рецептуре, у вас перечисленные материалы взааимозаменяемые или идут в смеси? Как влияет на обрывы увеличение HIPS? Где у вас тальковый концентрат? Пробовали ли добавлять немного Hydrocerol или аналогов для предвспенивания?

[ajomiru]

Тальк находится прямо над бункером загрузки гранул, тоесть попадает вместе с гранулами. Мы пока пробовали только на Нижнекамском полистироле 585 марки, до этого пробовали BASF Polystyrol 158k, тоже самое, качество есть, но лопается поперечно, в ширину, когда линия проходит по мандриле. Также добавляется моностерат талька, но нужен ли он в процессе производства?! Тоесть никаких смесей с гранулами мы не делаем. Новички в полистироле, есть также производство пенополиэтилена, решили запустить производство пенополистирола.

[ajomiru]

Мандриной почему то называют элемент охлаждения продукции после выхода материала из матрицы, цилиндрической формы, охлаждение водяное и воздушное.

[Maks42]

Тальк должен быть в виде гранулированного концентрата на полистироле.

[ajomiru]

Тальк попадает в виде сыпучей смеси, не гранул в бункер. Моностерат попадает в виде горячей жидкости в экструдер.

[serj364]

Тальк попадает в виде сыпучей смеси, не гранул в бункер. Моностерат попадает в виде горячей жидкости в экструдер.

"Ноль на выдумки хитра"

[Kirilliq]

Я думаю, что проблема в том, что или расплав слишком холодный, или мандрила слишком холодная, или слишком высокая скорость линии для производительности эструдера. Варианты решения без изменения рецептуры:
1) Поднять скорость протяжки и температуру на последних зонах, чтобы полотно заходило на мандрилу более горячее
2) Поднять температуру на последних зонах и уменьшить скорость протяжки, чтобы напряжения успевали релаксировать
Если мандрила обогревается, то поднять и ее температуру.

С точки зрения рецептуры:
Прочность полотна зависит от структуры пены: чем мельче, круглее и целее ячейки пены, тем прочнее полотно.
По марке сырья: для тонких пен лучше работать с полистиролом с самым низким ПТР, около 1,5 (марка 168N например). Но это надо пробовать, если ничего другое не получается, в последнюю очередь. Из 585 и 158 пена должна получаться. HIPS можно добавлять несколько процентов, чтобы полученное полотно быстрее дегазировалось. Моностеарат глицерина я бы попробовал убрать. Он разжижает расплав, а вашем случае это плохо. Если полотно будет хуже скользить по мандриле, верните обратно.
Хорошо бы посмотреть на микрофотографию среза и сравнить с конкурентом, например Линпак: много ли ячеек с разрушенными стенками и сильно ли они вытянуты в направлении протяжки. Если ячейки рвутся, надо лучше распределять тальк (искать хороший концентрат и/или замешивать его предварительно) и добавлять немного химического вспенивателя, типа гидроцерола. Если ячейки почти плоские - надо уменьшать скорость протяжки.

[Kirilliq]

Полировку мандрилы еще посмотрите.

[Def]

С порошковым тальком работаем давно, проблем нет. Пробовали гранулированный - без разницы, просто дороже.
В сравнении с двухступенчатым экструдером, температуры на выходе великоваты, хотя тут имеет значение производительность. Какая она?
Как производится охлаждение полотна и его раздув на калибраторе (мандреле) и обдув? Подробнее, лучше с фото.
Какая температура расплава на выходе?

[ajomiru]

Производительность (в зависимости от скорости вращения шнека) - от 120 кг/ час до 180 кг/час. По фотографии которую прикладываю, видно как охлаждается полотно.
1 - 120
2 - 180
3 - 180
4 - 160
5 - 140
6 - 130
7 - 120
8 - 110
9 - 110
10 - 120
таковы "температуры" по которым начальство пытается работать.

Мандрель обогреваемая.

[ajomiru]

А вот видео тестового запуска.

[anttimonin]

А какая толщина ленты ?

[anttimonin]

Какой конечный продукт планируется получать ?

[ajomiru]

Толщина ленты от 2 мм до 6 мм ну и в теории нще планируем до 10 мм. Конечный продукт будет листы 1м х 0,5 м.

[Def]

Конкретно перегретый расплав. Сильнее охлаждайте последние зоны экструдера. Если будет слишком высокий ток главного двигателя, то повышаете температуру первых зон. Давление очень низкое, но, как скинете температуры на выходе, оно поднимется.

[Kirilliq]

Не очень разглядел, что за температура н 8 секунде видео, но выглядит странно.

[ajomiru]

Это самой первый тестовый запуск. Выше я написал по каким температурам начальство решило запускаться. Именно по этим температурам в последний раз работали.

Производительность (в зависимости от скорости вращения шнека) - от 120 кг/ час до 180 кг/час. По фотографии которую прикладываю, видно как охлаждается полотно.
1 - 120
2 - 180
3 - 180
4 - 160
5 - 140
6 - 130
7 - 120
8 - 110
9 - 110
10 - 120
таковы "температуры" по которым начальство пытается работать.

Мандрель обогреваемая.

[Kirilliq]

Вопрос в том, насколько реальные температуры соотвествуют заданным.

[ajomiru]

Соответствуют, в этом уверены.

[ajomiru]

Господа! Вчера состоялся пробный запуск. Как говорили выше, экструдер из 10 зон. Сырье было загружено в пропорции следующее - gpps 85% + hips 15% ( в дальнейшем испытании 80 на 20), моностеарат глицерата и тальк измельч.. Температуры не берусь назвать точно, но первые 4 зоны - высокие температуры, затем 3 зоны - использовались как зоны охлаждения до 100'С или в этом районе, последние три зоны на выходе - 120 - 150'C. Скорость вращения шнека 34 оборота в минуту.

И вот тут встают следующие вопросы. Ниже скину какое качество получается на видео, но смотря на видео задаюсь вопросами:

Как увеличить давление на выходе (а на выходе было максимум 8 атмосфер)?

Волнистость на полотне, каким образом добиться хорошего внешнего вида?

[Def]

Давление увеличивается понижением температур на выходе и/или уменьшением зазора "головы"

[тормунд]

1) Как увеличить давление на выходе (а на выходе было максимум 8 атмосфер)?
2) Волнистость на полотне, каким образом добиться хорошего внешнего вида?
1) Снижайте температуры на выходе.
2) Снижате процентовку подачи талька и Hydrocerol.
Вас бы сильно спас ещё блок сеток.

Как успехи?

[cs-mb]

Сырье было загружено в пропорции следующее - gpps 85% + hips 15% ( в дальнейшем испытании 80 на 20), моностеарат глицерата и тальк измельч..

неоднократно писал: HIPS плохо влияет на структуру пены!
даже суперконцентраты рекомендуется использовать на основе GPPS

[ajomiru]

1) Как увеличить давление на выходе (а на выходе было максимум 8 атмосфер)?
2) Волнистость на полотне, каким образом добиться хорошего внешнего вида?
1) Снижайте температуры на выходе.
2) Снижате процентовку подачи талька и Hydrocerol.
Вас бы сильно спас ещё блок сеток.

Как успехи?

Что касаемо сеток - решили сделать чертеж и заказать у китайцев сменщик сеток - фильтров.

Ну в общем успехи таковы, что полотно получается, но ломкое. Если полотно толщиной 3мм можно намотать то толщиной 5мм невозможно.

[jod]

на ломкость XPS полотна влияет тип используемого вспенивателя.Фреон 22, Бутан увеличивают жесткость XPS и следовательно повышают хрупкость изделия. Нужно иметь вспениватель, который пластифицирует полистирол, например спирт, СО2. Вы не рассматривали использование спирта?

[ajomiru]

на ломкость XPS полотна влияет тип используемого вспенивателя.Фреон 22, Бутан увеличивают жесткость XPS и следовательно повышают хрупкость изделия. Нужно иметь вспениватель, который пластифицирует полистирол, например спирт, СО2. Вы не рассматривали использование спирта?

XPS или EPS?) Хотя по сути какая разница, если сырье одно и то же. На данный момент ищем вариант внедрения CO2. Директор предлагает использвать азодикарбонамид. Ближайшая сырьевая база азодикарбонамида - Украина. Но цены в/ на Украине порядочные, порядка 4 - 5 евро.

[Kirilliq]

Азодикарбонамид - жесткий вариант для вас, он дает много газа и выделяет его быстро. Поэтому рискуете получить плохую структуру. Попробуйте лучше концентраты на базе бикарбоната натрия (Hydrocerol и т.д.) в комбинации с бутаном.

[ajomiru]

Азодикарбонамид - жесткий вариант для вас, он дает много газа и выделяет его быстро. Поэтому рискуете получить плохую структуру. Попробуйте лучше концентраты на базе бикарбоната натрия (Hydrocerol и т.д.) в комбинации с бутаном.

А для вспенивания полиэтилена? Азодикарбонамид как вариант? :/

[Kirilliq]

Для ПЭ - да, стандартный вариант, т.к. температуры ниже. Там есть нюанс по размеру частиц порошка, кажется средний нужен.