• Úvod
  • Odborné články
  • Čistiace granuláty ASACLEAN pre vstrekovanie aj extrúziu = zníženie nákladov, zvýšenie produktivity a kvality

Čistiace granuláty ASACLEAN pre vstrekovanie aj extrúziu = zníženie nákladov, zvýšenie produktivity a kvality

  • 26.05.2016
  • Dodávatelia surovín
Čistiace granuláty ASACLEAN pre vstrekovanie aj extrúziu = zníženie nákladov, zvýšenie produktivity a kvality

V dôsledku stále sa zvyšujúcich požiadaviek na kvalitu plastových výliskov a vytláčaných dielov rastie uplatnenie prípravkov určených pre čistenie vytlačovacích liniek a vstrekovacích strojov. Toto čistenie je nutné na odstránenie degradovaných plastov, vrstiev farebných pigmentov zo stien valca a závitovky, horúcich vtokov, poprípade formy a to predovšetkým z ekonomických aspektov.

Vhodné kvalitní čistící materiály slouží k rychlému odstranění reziduí plastů při změně materiálu a k snadnějšímu přejezdu z jednoho odstínu na další. Výsledkem je úspora času určeného k výrobě, snížení zmetkovitosti a úspora materiálu určeného ke zpracování. Čistící materiály jsou jak kapalné, tak pevné ve formě prášku nebo granulátu. Hlavní pozici na trhu představují čistící granuláty pro jednoduchost jejich použití a velkou podobnost se zpracovávaným plastem. 

V současnosti je nabídka čistících granulátů již široká, ale dominantní postavení na trhu zaujímají čistící granulát ASACLEANvyráběné japonskou společnosti  ASAHI KASEI. Tyto materiály jsou vhodné pro všechny procesy zpracování polymerů. Pomocí uvedených čistících granulátů lze čistit jak komoru a šneku, tak hlavy i horké vtoky a samotné formy.

ASACLEAN je čistící granulát, kde do vhodného plastového nosiče jsou zapracována aditiva typu tenzidů - detergentů, účinných antioxidantů a tepelných stabilizátorů. Čistícího efektu je dosaženo trojím účinkem. Jednak z důvodů rozdílného reologického chování zpracovávaného plastu dochází k mechanickému čištění. Dále působením chemických reaktivních látek obsažených v čistícím granulátu dochází k narušení úsad na kovových částech zařízení. Vysoká úroveň tepelné stabilizace čistícího granulátu zabrání degradaci polymerních zbytků. ASACLEAN neobsahuje žádná abrazivní aditiva a v doporučeném teplotním intervalu (podle konkrétního typu od 180 °C do 360°c) nezpůsobí poškození kovového povrchu nebo ucpání horkých vtoků. ASACLEANje jako jeden z mála čistících granulátů vhodný pro odstávky strojů, tzv. „SEALING”, což je jedna z nejúčinnějších forem čištění válce a šneku.

 

Situace řešitelné pomocí čistícího granulátu

-       Nekontrolovatelný výskyt nečistot a barevných šmouh

-       Zvýšená zmetkovitost po přerušení výroby a odstávkách

-       Výskyt černých teček v čirém nebo transparentním materiálu

-       Časově náročný přechod na jiný materiál nebo barevný odstín

-       Problémy při mechanickém čištění s vytahováním šneku

-       Deformace horkých kanálů, neprůchodnost kavit

 

Čistící granuláty ASACLEAN pro vstřikování i extruzi = snížení nákladů, zvýšení produktivity a kvality 

 

Posouzení plastových materiálů z pohledu složitosti čištění

Pro zvolení vhodného způsobu čištění je nutné vzít v úvahu tyto hlavní faktory:

-       Způsob provozování výrobního zařízení – zejména velikost vstřikované dávky

-       Typ použitého polymeru

-       Aditivace použitého polymeru (barva; plniva, retardéry, modifikátory, procesní aditiva,…)

 

Pokud se komora vstřikovací stroje naplní jen zčásti, granule plastu se mohou dostat do nepoužívané části stroje a po degradaci vlivem teplotního namáhání způsobit kontaminaci používaného plastu. Aditivace polymerů často ovlivňuje jejich teplotní stabilitu a fyzikální a mechanické vlastnosti. Zejména směsné materiály (blendy) s obsahem kompatibilizátorů jsou citlivé na podmínky zpracování – často dochází k napalování na stěny zařízení a následné degradaci.

Z pohledu charakteru zpracovávaného plastu je možné rozdělit polymery následujícím způsobem na „měkké“  komoditní plasty typu PP, PE, PVC, TPE,… a měkké plasty speciální  a citlivé či reaktivní typu TPO, POM, TPU. Styrenové netransparentní plasty (ABS, HIPS) a technické netransparentní plasty (PA, PC, PC/ABS, PBT, PPO…) tvoří další skupiny. Speciální oblastí jsou materiálové blendy typu např. PC/PET; ASA/PA6; PBT/PE. Mezi náročné plasty patří zejména transparentní polymery např. PC, PMMA, TABS, PET, PETG, SAN, COC a další. Samostatnou oblast představují vysokoteplotní inženýrské plasty.

(LCP, PEEK, PEI atd.). Každá uvedená skupina plastů vykazuje charakteristické rysy vyžadující použití specifických postupů čištění.  

Postup při výskytu problémů s kvalitou výrobků

Při výskytu tmavých částic nebo viditelné kontaminace tmavším materiálem je vhodné použít čistící granulát. Při každé odstávce stroje se do komory nasype čistící granulát a sníží teplota, pokud to provozní podmínky dovolí, nejlepší je stroj vypnout a nechat vychladnout. Po zchladnutí znova ohřát na procesní teplotu a vystříkat čistící materiál před formou.

Při výskytu barevných skvrn se často jedná o pigment, který při zpracování vytváří tenkou vrstvu na povrchu zařízení a v nepravidelných intervalech dochází k uvolnění těchto nánosů do materiálu. Řešením je postup SEALING; pokud ho nelze z provozních důvodů aplikovat používá se čistící materiál se zvýšenou účinností – s obsahem krátkých skelných vláken – např. ASACLEAN CG nebo NEW EX.

Černé tečky často pocházejí z plniv či retardérů, které díky elektrostatické interakci mívají tendenci k usazování na kovových částech výrobního zařízení. V případě výskytu černých teček aplikujeme čistící granulát vždy, kdy je stroj odstaven déle než 15 minut. Nejvhodnější je stroj odstavit s čistícím materiálem uvnitř stoje.

Čištění vstřikovacích strojů

Při ukončení výroby se do násypky vstřikovacího stroje nasype ASACLEAN a stroj se ponechá v provozu, dokud nevychází z trysky zřetelně světlý ASACLEAN. Pokud je to možné, tryska se uzavře (např. najetím k formě). Ve válci se nastaví maximální bezpečný zpětný tlak, aby se čistící materiál dostal i do „mrtvých“ zón. Minimální doba působení pro vyčištění je 3-5 minut, při prodloužení této doby lze dosáhnout ještě lepšího výsledku. Doba pobytu čistícího granulátu při teplotách nad 300 °C nesmí přesáhnout 30 minut. Pokud se při přejezdů mění teplota zpracovávaného materiálu, vždy se ponechá při zvyšování (snižování) teploty ASACLEAN uvnitř stoje. Termooxidační aditiva obsažená v čistícím granulátu zabrání vzniku degradovaného polymeru. Po dosažení pracovní teploty pro následující polymer nebo po ukončení doby čištění se uvolní tryska a materiál se za pomocí šneku vypustí ze zařízení. Při vypouštění je výhodné použít co nejvyšší rychlost. Pokud by byly viditelné stopy nečistot ve vypuštěném použitém čistícím granulátu, lze čistící cyklus opakovat. Pokud ASACLEAN po čištění neobsahuje nečistoty, nasype se do dávkovače následující polymer a jeho pomocí se vytlačí zbytky čistícího granulátu ze stroje.

Tab. 1. Typické množství ASACLEANU na čištění v závislosti na průměru šneku - vstřikování

Průměr šneku

32 mm

36 mm

50 mm

60 mm

95 mm

115 mm

160 mm

Typické množství

Cca 0,5 kg

Cca 0,6 kg

Cca 0,9 kg

Cca 1,2 kg

Cca 3,2 kg

Cca 8,0 kg

Cca 17 kg

 

Nejčastěji používanými typy pro vstřikovací stroje jsou ASACLEAN GL2, určený pro teploty 180°C - 360°C, vhodný pro běžné polymery typu PA, ABS, PC/ABS, PBT, PS a další. Pro čištění transparentních materiálů typu se nejčastěji používá ASACLEAN NewE. Pro čištění při zpracování PMMA byl speciálně vyvinut materiál ASACLEAN NewM.

Pro vysokoteplotní plasty typu PC se používá ASACLEAN PT, který čistí při teplotách 200°C - 360°C;  popřípadě typ SX vhodný pro použití v intervalu 300°C - 370°C.

Čištění extruzních linek

ASACLEAN je vhodný pro čištění všech typů  extruzních technologií – vyfukování, extruze desek, trubek, profilů, i pro vstřiko-vyfukování. Při ukončování extruzní výroby se začne dávkovat ASACLEAN. Před zahájením dávkování je potřeba ověřit, že teplota zpracování odpovídá teplotnímu rozsahu čistícího granulátu. Pro správný výsledek čištění je potřeba aby tavný index zpracovávaného polymeru a čistícího granulátu měl srovnatelnou hodnotu. Pokud se hodnoty od sebe výrazně liší, je vhodné smíchat v poměru 1:1. Při čištění extruzní linky se používá nízkých otáček šneku, dokud není stroj naplněn. V případě čištění koextruzní linky se použije cca 20% předpokládané hmotnosti čistícího granulátu do příslušné násypky. Odstranění sít je nutné pouze v případě, jsou-li hustší než 80 mesh u  jednošnekových nebo 200 mesh u dvoušnekových extruderů. Čím déle se ASACLEAN nechá působit ve válci, tím lépe se může projevit čistící efekt. Doporučuje se ponechat ASACLEAN po celé délce šneku po dobu 10-15 minut. Poté se upraví teplota linky pro následující výrobu. Při teplotách nad 300°C však tato doba nesmí překročit 30 minut. ASACLEAN se vytlačí při střídavých otáčkách šneku. Aby se ASACLEAN co nejvíce odstranil, mělo by být čištění zakončeno rychlejšími otáčkami.

Nejsou-li při vizuální kontrole taveniny na ASACLEANU patrné žádné zbytky degradovaného polymeru, čištění je ukončeno. Pokud je následující polymer zpracováván při jiné teplotě, tak teplotní nastavení vždy upravujeme při naplněném stroji ASACLEANEM. Při vytlačování ASACLEANU plynule přecházíme na zpracování následujícího polymeru.

 

Tab. 2. Typické množství ASACLEANU na čištění v závislosti na průměru šneku - extruze

Průměr šneku

Jednošnekový extruder

Dvoušnekový extruder

40 mm

2 kg

3 kg

90 mm

8 kg

12 kg

120 mm

16 kg

24 kg

 

Metoda SEALING

Technologické postup, při kterém je ponechán vhodný čistící materiál po delší dobu – např. po dobu odstávky přes noc nebo víkend. Při SEALINGU je ponechán čištěný stroj bez ohřevu, až dojde ke ztuhnutí čističe uvnitř stroje. Objemová kontrakce materiálu v závislosti na teplotě společně s důkladným působením chemických složek umožní vyčištění i těch míst výrobního zařízení, kde dochází k pomalejšímu toku taveniny materiálu. Výhodou tohoto způsobu čištění je i prevence degradace zbytků plastu v zařízení.

Čištění horkých vtoků

Na základě zkušeností a spolupráce s firmami INCOE a ARBURG byl vyvinut nový,

velmi účinný postup čištění horkých vtoků, který je obdobou metody „SEALING“.

K čištění horkých vtoků doporučujeme následující typy ASACLEAN:

ASACLEAN UB - interval použití 170 – 320°C, Vhodný pro všechny „měkké“ plasty.

ASACLEAN New E - interval použití 170 – 280°C Vhodný pro transparentní plasty. Zkracuje dobu mléčného zabarvení výlisků.

ASACLEAN GL2 - pro technické plasty v rozmezí 180 – 360°C.

ASACLEAN PT - interval použití 200°C – 360°C – určený pro PC.

ASACLEAN New M - interval použití 180 – 320°C - určený pro PMMA.

ASACLEAN SX - interval použití  300 – 390°C. Speciálně vyvinutý pro čištění horkých vtoků  při vysokých teplotách. Pro plasty zpracovávané nad 350°C.

ASACLEAN UB, PT a New M se mohou lisovat v režimu výroby do formy přes horké vtoky; ASACLEAN GL2, New E a SX  se používají k prostříknutí horkých vtoků do otevřené formy v teplotním režimu výroby.

Souhrn

Ekonomický efekt aplikace čistících granulátů znamená výrazný příspěvek pro snížení nákladů na zpracování nejen u transparentních a citlivých materiálů, stejně tak v případě častých změn barev či materiálů představuje zásadní příspěvek pro dosažení maximální kvality a produktivity zpracování plastů ve všech oblastech zpracování polymerů.

Zpracování s využitím firemních materiálů společnosti ASAHI KASEI, Japonsko.

VELOX CMS s.r.o. »

  • autor:
  • Ing. Miroslav Černáč, VELOX CMS s.r.o.


Mohlo by vás tiež zaujímať