Одним из острых вопросов, который актуален для предприятий, производящих продукцию из полимера, является вопрос об улучшении технологических процессов. В него входят такие важные понятия, как повышение производительности и качества, снижение издержек и улучшение стабильности расплава, гидролитической стабильности ПЭТ. Решить вопрос помогли процессинговые добавки. Так называют специальные вещества, которые расширяют возможности экструзионных машин.
Содержание
«Завод Преформ» один из первых перенял опыт ведущих западных предприятий по использованию процессинговых добавок при производстве пластиковых крышек для бутылок и преформ. Мы используем их для оптимизации технологического процесса и повышения качества продукции.
Виды процессинговых добавок для ПЭТ
Для облегчения переработки полимеров используются специальные материалы – РРА (Polymer Processing Aid). Это понятие объединяет разные классы соединений, которые облегчают течение расплава высокомолекулярного полимера по каналам формообразующего инструмента.
Для полиэтилентерефтала используются материалы с разными действующими веществами: амидом, фторполимерами, оксазолами и минеральной основой. Они концентрируются на поверхности изделий, улучшают их технологические характеристики. Такие процессинговые добавки представлены в большом разнообразии видов:
- ✅ Akkat PB/F 10812B, Akkat PB/F 10812B и Akkat PB/F 108158. Активным веществом в этих добавках выступает фторполимер. Они предотвращают образование мертвых зон и нагаров, способствуют улучшению качества поверхности и повышают блеск, а также помогают быстрее менять цвет полимеров;
- ✅ Akkat PB/F 10450 В. В основе – амид и аморфный кремнезем. Такие добавки выступают антиблоком и термостойким слипом, предотвращают процесс слипания ПЭТ-материала в процессе экструзии, улучшают скольжение;
- ✅ Akkat PB/F 10121 В. УФ-стабилизатор. В основе – 10% UVA, это вещество защищает от УФ-излучения, выступают УФ-экраном, и помогает сохранять характеристики исходного полимера;
- ✅ Akkat PB/F 10180 В. Добавка на минеральной основе, применяется для ускорения подогрева преформ для пластиковых бутылок за счет способности к поглощению ИК теплового излечения и улучшенной теплоотдачи;
- ✅ Akkat PB/F 109108. Используется для коррекции цвета при желтизне исходных полимеров из-за воздействия высокой температуры или примесей, придает материалу нейтральный оттенок и не влияет на его прозрачность.
Выбираются процессинговые добавки с учетом их воздействия и вязкости ПЭТ, желаемого эффекта. Рассмотрим их влияние на материал и производственный процесс более подробно.
Принцип действия добавок
Эти материалы образуют в матрице сырья дисперсную фазу, размер частиц которой равен примерно 1 микрону. Важным фактором при этом является качество смешения. Чем мельче частицы процессинга, тем в большем количестве за короткий период времени они достигнут поверхности головки, где со временем образуется скользящий слой.
Частички процессинга постепенно уносятся расплавом полимера. Ускоряют процесс абразивные субстанции (антиблокинги и пигменты), которые могут содержатся в сырье, а также условия, при которых протекает процесс: скорость, температура, применение других добавок. По этой причине, когда меняются условия технологии, требуется корректировать и процент содержания процессинга.
Способы внедрения добавок
В производстве прибегают к двум методам введения процессингов в полимер:
- ✅ На стадии грануляции после синтеза.
- ✅ При переработке полимера в какие-либо изделия.
Эффективность добавок во многом зависит от того, насколько качественно они смешаны с базовым полимером. Вводятся они, в зависимости от типа, в очень небольшом количестве - от 0,5 до 5%. Чтобы качественно их смешать с расплавленным полимером, необходимо выбирать суперконцентраты и с минимальным размером частиц (до 2 мкм).
При этом, важно учитывать такое понятие как совместимость. Процессинги на основе фторэластомера не подходят для использования с полимером. Они не смешиваются с частицами вещества, а образуют в матрице дисперсную фазу.
Взаимодействие с другими добавками
При производстве изделий, в жидкий полимер часто добавляются различные вещества: красители, стабилизаторы и прочие компоненты, улучшающие характеристики продукции и протекание технологического процесса. В связи с этим возникает вопрос, как процессинговые добавки с ними взаимодействуют? Однозначного мнения на этот счет нет.
Количество и тип функциональных групп добавок может влиять на свойства процессинговых добавок. Согласно некоторым литературным данным, возможно взаимодействие оксидов и гидрооксидов на поверхности головки с кислотными группами добавок, в результате чего улучшаются адгезионные свойства. В любом случае, результат напрямую зависит от совместимости определенной добавки с материалом фильеры.
Преимущества добавления процессинговых добавок
Как мы писали выше, «Завод Преформ», который производит пластиковые крышки для бутылок и преформы для производства баклажек, тоже использует эти материалы. Применение процессингов – один из факторов, который позволяет нам быть уверенными в качестве продукции и гарантировать ее своим клиентам.
Применение добавок позволяет решить целый ряд вопросов и сделать процесс переработки полимеров более рентабельным. Процессинги влияют на физические показатели материала и улучшают производственные процессы:
- ✅ снижают крутящий момент и давление в головке экструдера;
- ✅ уменьшают или препятствуют образованию нагара и налипания на формообразующем инструменте за счет высоких показателей термостабильности;
- ✅ снижают количество геликов – частиц окисленного или сшитого полимера, нерасплавленной высокомолекулярной фракции, которые образуются в случае преждевременного подплавления гранул полимера в области загрузки экструдера
В целом, процессинговые добавки повышают качество продукции, снижают энергозатраты и способствуют увеличению производительности процесса изготовления продукции из полимеров. Поэтому, их применение в промышленности выгодное и оправданное мероприятие.