Влияние формы и размера гранул при экструзии.

[Пол]

Добрый день.

Прочесал поиском форум - не нашел схожей объединенной темы, и в общем эта тема как то "размыто обсуждалась".

Столкнулись с проблемой такого плана. Сделали не наполненный компаунд на основе ПЭНД - 1 партию на стренговой грануляции размер гранул получился около 3.5 мм диаметром и длиной 4-6мм, цилиндрической формы. 2 партия была изготовлена на водокольцевой грануляции с размером гранул около 4мм в диаметре и толщиной/длиной 1-2мм, форма линзовидная/лепешечная/чешуйчетая (кто как называет).
При переработке у клиента на одношнековом 100мм экструдере, гранула партии 1 срабатывалась хорошо проблем не было, в частности с пульсацией расплава. Как только перешли на партию 2 сразу начались очень сильные скачки давления, до +/-30бар, в связи с чем у изделия пошла недопустимая разнотолщинность, пришлось остановить наработку и разбираться. Произошло сразу, только шнек начал забирать чешуйчетую форму гранул, со слов клиента.
Наш "совет коллег специалистов" разбился на два лагеря - одни считают , что это на прямую зависит от формы гранул, вторые же считают, что не все так однозначно, есть вопросы к перерабатывающему оборудованию.
Для доп информации - большой минус, что нет охлаждения зоны водой под загруз. бункером, температуры снизили до критично низких, к сожалению, шнек не имеет темперирования/охлаждения, на счет износа первых транспортирующих зон экструдера сейчас уточняем, при вскрытии экструдера в зоне переходника между цилиндром и фильерой наблюдался не монолитный расплав, с крупными пузырями внутри, что говорит о неравномерности подачи.

Коллеги, хотел бы услышать Ваше мнение, у кого какой схожий опыт был?

[Maks42]

Отличный вопрос, сравните насыпные плотности 1 и 2 партии и стабильность насыпной плотности внутри партий. На всякий случай сравните ПТР и проверьте гранулы и отрезки с пластометра на наличие пор.
Я лечил подобную пульсацию установлением температур "с горы", рекомендую почитать Раувендааля.

[Пол]

Хорошо насыпную сравним. А вот в ПТР уверены, что одинаковый и там и там, хотя... .
Есть большое предположение еще, что шнек прогревается и теряет свою стабильную транспортирующую способность, начинаются рывки.

[konskirus]

Наш поставщик гранул решил вопрос просто - добавил отдушку.... Теперь мы этот материал называем "одеколон". Добавляем его в очень небольшом количестве, т.к. боимся испортить основной продукт. Перерабатывать его нужно, а вот снова покупать - не думаю. Лучше подороже взять нормальное сырье, чем мучиться с переработанными гранулами. Мои рекомендации - не портить рынок и не продавать сторонним потребителям гранулы из вторично переработанного материала. Не подставлять их производства и не пытаться "срубить по-легкому". Деньги нужно ЗАРАБАТЫВАТЬ! Удачи!

[Maks42]

Если ПТР низкий, то рекомендую его сравнить при 190 С и 21,6 кг.
Обычная история, когда нерасплавленные гранулы тормозятся на шнеке и накапливаются, потом проплавляются и импульсом выходят, и все по новой.

[konskirus]

Макс, а Вы уверены, что они смогут измерить ПТР? Я в этом очень сильно сомневаюсь...

[bolivar]

2 партия была изготовлена на водокольцевой грануляции с размером гранул около 4мм в диаметре и толщиной/длиной 1-2мм, форма линзовидная/лепешечная/чешуйчетая (кто как называет).
У нас на производстве есть гранулятор с воздушной порезкой на голове. Так вот, настройкой скорости порезки, можно добиться разной толщины гранул, от 0.5 мм( чешуя) до 5-6 мм. Диаметр гранулы при этом значительно не меняется. А вот насыпная плотность весьма существенно, от 180 кг до 450кг на 1м3.
Возможно Вам нужно увеличить толщину гранулы, уменьшив скорость порезки. Попообуйте и возможно это решит проблему.

[леха]

На второй партии перегрев зоны дозирования сильнее чем на первой?
Например у шнека сильный износ в дозирование, партия номер два имеет большую насыпную плотность и большее заполнение увеличивает обратный ток и перегрев самого шнека который запускает механизм пульсации. Снижать температуру в дозирование, снижать скорость шнека.
Если у шнека проблемы с плавлением то можно в качестве эксперемента попробовать поработать на горячих гранулах партии номер два.По мне логичнее увеличивать температуру в загрузке и плавлении.
Если бы у цилиндра были бы рифления в зоне загрузки тогда бы форма и размер гранул сказались бы сильно, а так скорее износ в дозировании.

[Пол]

... Лучше подороже взять нормальное сырье, чем мучиться с переработанными гранулами. Мои рекомендации - не портить рынок и не продавать сторонним потребителям гранулы из вторично переработанного материала. Не подставлять их производства и не пытаться "срубить по-легкому". Деньги нужно ЗАРАБАТЫВАТЬ! Удачи!

Извиняюсь, не совсем понимаю к чему Вы это? С вторичкой не работаем. Делаем первичный компаунд собственной разработки и рынок не портим, т.к. пока аналогов нет в РФ.

У нас на производстве есть гранулятор с воздушной порезкой на голове. Так вот, настройкой скорости порезки, можно добиться разной толщины гранул, от 0.5 мм( чешуя) до 5-6 мм. Диаметр гранулы при этом значительно не меняется. А вот насыпная плотность весьма существенно, от 180 кг до 450кг на 1м3.
Возможно Вам нужно увеличить толщину гранулы, уменьшив скорость порезки. Попообуйте и возможно это решит проблему.

Да, все верно Вы говорите, в этом как раз и вопрос - надо ли пробовать менять форму гранул или все же с оборудованием клиента "сражаться". Хотя, вероятно, и туда и туда надо копать. Сейчас и хотим попробовать перегранулировать, уменьшив скорость ротора, увеличив тем самым размер гранул. Но есть ожидаемая сложность - ПЭНД обладает высокой теплоемкостью, неизвестно еще как будет охлаждаться, не будут ли слипаться гранулы.

На второй партии перегрев зоны дозирования сильнее чем на первой?

хорошее замечание/наблюдение, уточним.

Например у шнека сильный износ в дозирование, партия номер два имеет большую насыпную плотность и большее заполнение увеличивает обратный ток и перегрев самого шнека который запускает механизм пульсации. Снижать температуру в дозирование, снижать скорость шнека.
Если у шнека проблемы с плавлением то можно в качестве эксперИмента попробовать поработать на горячих гранулах партии номер два.По мне логичнее увеличивать температуру в загрузке и плавлении.
Если бы у цилиндра были бы рифления в зоне загрузки тогда бы форма и размер гранул сказались бы сильно, а так скорее износ в дозировании.

Здесь все правильно рассуждаете, только наверное еще больше скажется износ зоны питания/загрузки экструдера? И как раз это и подкрепляет теорию, что форма и размер гранулы виноваты, но в том числе и оборудование не способно обеспечить равномерную подачу.

[леха]

В загрузке гранулы и каков механизм пульсации? Износ позволяет гранулам перепрыгивать через виток шнека? Не реально же, а износ дозирования обеспечит пульсации в зависимости от его теплопроводности. Тоесть как я понимаю, а это не точно . Распространение перегрева из дозирования( по шнеку) в загрузку снижает подачу гранул ( изменением к. трения шнека в загрузке), снижение подачи снижает перегрев в дозировании, вязкозть увеличивается и производительность увеличивается, но это приводит опять к нагреву шнека в дозировании и цикл повторяется. Тоесть пульсация продолжительная.
Или пульсация равна обороту шнека?

[Пол]

Нет, на сколько известно пульсация не равна обороту шнека. То, что шнек прогревается, думаю, одна из основных причин пульсации.
Есть еще относительно неожиданная версия, что когда начали партию 2 срабатывать, гранула мельче и стала плавится ранее на шнеке, за счет чего вместо транспортирования относительно твердого агломерата гранул в ранней транспортирующей зоне шнека появился расплав, и начал проскальзывать. Пробовали менять температуры, снижать, но не долго, и видимо из-за того, что шнек сильно прогрелся эффекта не увидели.
На счет зоны дозирования шнека, тоже посмотрим- клиент сказал, что есть сменные шнеки, попробуем конфигурацию подобрать оптимальную под эту гранулу...

[леха]

А если сделать гранулы как номер два по размеру, но без наполнения? Тоже запульсирует? Свойства наполнителя то нам неизвесы.

[Пол]

А если сделать гранулы как номер два по размеру, но без наполнения? Тоже запульсирует? Свойства наполнителя то нам неизвесы.

Такая идея тоже рассматривалась, но увы экспериментировать особо времени нет.
Да, в составе есть определенная добавка которая, в теории, может пересмазать шнек.

[bolivar]

Но есть ожидаемая сложность - ПЭНД обладает высокой теплоемкостью, неизвестно еще как будет охлаждаться, не будут ли слипаться гранулы.
Из моей практики, чем мельче порезка, тем больше теплоотдача в систему транспортировки гранулы, вероятность слипания гранул выше.

[леха]

Походу у меня талант неугадывать. Предполагал что компаунд абразивный, абразив работает как рифления цилиндра в зоне загрузки, при крупной грануле производительность задаётся насосной функцией зоны дозирования, а при увеличении площади контакта с цилиндром мелких гранул второй партии, этой площади умноженной на абразивность достаточно чтоб траектория движения гранул в загрузке начала конкурировать за главенство в производительности с зоной дозирования. Тоесть если мой абсурд и имеет право на подобие версии то тогда раздробление в дробилке гранул второй партии возможно привело бы к ещё большему проявлению эффекта рифлённой втулки и пульсация бы снизилась. Извините. Может из результата эксперемента с дроблёной гранулой другие выводы сделают.

[Артур69]

Лёша . Я конечно не силён в этих тяни толкай мясорубках ( люди , тапки у меня уже есть). Но что я точно сказать могу. Размеры и форма никаким боком не должно влиять на результат. Но , что я точно сказать могу, Переработка льётся легче. Если бы нам разрешали всё из вторички лить.

[Shadow]

Столкнулись с такой же проблемой: материал ЭПР, резка водокольцевая. Сначала пробовали на стренговой грануляции- пульсировало, грешили на сводообразование, т.к. гранула с острыми краями и упругая. Потом на водокольцевой такая же песня - на определенных оборотов все ок., Но начинаешь добавлять скорости - пошли пульсации. Цикл примерно 5 минут. У другого клиента на майлефере идёт с барьерным шнеком(запускали совместно), а тут попробовал на китайце ПВХ шном- пошли пульсации сразу. С температурой что только не делали.... Пульсирует и все. Сидим вот тоже голову ломаем из-за чего? Сырье первичка. Птр примерно 0,5. Есть предложение, что когда поднимаешь обороты, зона пластикации уходит к филере , материал не проплавляется до конца и начинает пульсировать. В следующий раз попробуем посильнее в начале задрать температуру.

[Артур69]

Столкнулись с такой же проблемой: материал ЭПР, резка водокольцевая. Сначала пробовали на стренговой грануляции- пульсировало, грешили на сводообразование, т.к. гранула с острыми краями и упругая. Потом на водокольцевой такая же песня - на определенных оборотов все ок., Но начинаешь добавлять скорости - пошли пульсации. Цикл примерно 5 минут. У другого клиента на майлефере идёт с барьерным шнеком(запускали совместно), а тут попробовал на китайце ПВХ шном- пошли пульсации сразу. С температурой что только не делали.... Пульсирует и все. Сидим вот тоже голову ломаем из-за чего? Сырье первичка. Птр примерно 0,5. Есть предложение, что когда поднимаешь обороты, зона пластикации уходит к филере , материал не проплавляется до конца и начинает пульсировать. В следующий раз попробуем посильнее в начале задрать температуру.

Я думаю , что я мог бы помочь.соотношение скорости дозировки с качеством, хотя это все знают . Вроде и понял о чём речь. Хотя трудно. Если не трудно, шаг за шагом. И что такое пульсации? Просветите пожа.

[serj364]

Пульсация - неравномерный выход расплава из формообразующий части экструдера (или ТПА), то есть головки. То есть расплав с головки выходит с пульсацией.

[Артур69]

Ну ещё раз для особо одарённых. Для меня бестолоч. Почему вообще эта пульсация . В процессе не может и не должно быть такого . Всё должно лится ровно. Как этого добиться , вопрос другой.

[Alexandr1989]

Тут Раувендаля нужно покурить...

[Артур69]

Спасибо большое. Понял даже я на конец то. Я курю другой табак Fritsche. Но почитаю с удовольствием , уже заказал.

[Артур69]

Вообще extrusion интересная тема. Никогда не понимал . Тоска . Сиди и смотри как лента бежит. Сходил к соседям на poly-pack. Буквально через дорогу . Интересно , женщин больше . Не , не моё это . Пока давление есть , надо впрыскивать.

[леха]

Если гранулятор делая гранулу не пульсирует, а гранула потом пульсирует в экструдерах, то может есть смысл ради интереса запихать эти гранулы снова в этот же гранулятор ? Во будет номер если начнёт пульсировать!  Вроде логично связать плохое плавлением и отсутствие пульсации на барьерном, но мне почему то кажется что эффект от питания горячими гранулами выше чем эффект от увеличению температуры стенки цилиндра.  Извините, а эпр как расшифровывается?

[Sipin]

Если гранулятор делая гранулу не пульсирует, а гранула потом пульсирует в экструдерах, то может есть смысл ради интереса запихать эти гранулы снова в этот же гранулятор ? Во будет номер если начнёт пульсировать!  Вроде логично связать плохое плавлением и отсутствие пульсации на барьерном, но мне почему то кажется что эффект от питания горячими гранулами выше чем эффект от увеличению температуры стенки цилиндра.  Извините, а эпр как расшифровывается?

Эпр - этиленпропиленовая резина. Компаундер и одношнек сильно разнятся по принципу работы, сравнивать не имеет смысла.

[тормунд]

1)Столкнулись с такой же проблемой: Но начинаешь добавлять скорости - пошли пульсации. Цикл примерно 5 минут. У другого клиента на майлефере идёт с барьерным шнеком(запускали совместно), а тут попробовал на китайце ПВХ шном- пошли пульсации сразу. С температурой что только не делали.... Пульсирует и все. Сидим вот тоже голову ломаем из-за чего?
В следующий раз попробуем посильнее в начале задрать температуру.

Необходимо добиваться формы и размеры гранул, как у первичного сырья. Оно такое не по прихоти каждого изготовителя , а в соответствии законами (не уголовными)
Лепёшки, поленья и дубьё категорически не годиться!
Ставьте сетки от П76(ГОСТ 3187-76) и выше.
Гранулят подвергнуть сушке!
Температуры поднять на +15 выше, по всем зонам пластификации.
Чайнамашины слеплены в большинстве по технологиям прошлого века.

[Alexandr1989]

Спасибо большое. Понял даже я на конец то. Я курю другой табак Fritsche. Но почитаю с удовольствием , уже заказал.

Пришлите в ЛС свою почту - я вам скину Раувендааля

[Артур69]

Спасибо. Заказ отозвал. Фигасе. Книженция 100 евро у нас.

[Пол]

Необходимо добиваться формы и размеры гранул, как у первичного сырья. Оно такое не по прихоти каждого изготовителя , а в соответствии законами (не уголовными)
Лепёшки, поленья и дубьё категорически не годиться!
Ставьте сетки от П76(ГОСТ 3187-76) и выше.
Гранулят подвергнуть сушке!
Температуры поднять на +15 выше, по всем зонам пластификации.
Чайнамашины слеплены в большинстве по технологиям прошлого века.

Хорошее мнение, хорошие советы, учтем, спасибо. А вот про чайнамашину, к сожалению, не попали - европеец, да еще и хитрый. Думаю, даже лучше бы чайнамашина была, она более понятна по поведению...

[тормунд]

европеец, да еще и хитрый. Думаю, даже лучше бы чайнамашина была, она более понятна по поведению...

Заносите тело в студию, разберём вашего хитреца и узнаем от чего вы с ним на ВЫ.