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    清洗雙螺桿擠出機的技巧有哪些?

    2022-01-11 13:06:23

    雙螺桿擠出機(TSEs)由于其優越的性能和可定制性,長期以來一直是復合機的機器。他們可以處理幾乎所有的樹脂,并將不同的添加劑和填料組合在一起,以實現具有不同性能的不同顆粒尺寸和形狀。

    雖然可能獲得的產品有無數種組合,但獲得這些產品的某些方法也會導致污染問題,并在整個桶中的許多區域出現低流量或低壓。在像擠壓這樣的連續過程中,污染會產生不利的影響。與其他過程相比,擠出中的吹掃往往更具挑戰性,并且TSE面臨著更大的挑戰,因為該系統比單螺桿擠出機更為復雜。

    本文將研究雙螺桿擠出中吹掃的一些具體挑戰。轉換,污染,螺桿推和延長停機時間是工程師在復合工廠面臨的四個處理問題。

    提示1:請勿使用生產樹脂,再生料或添加劑吹掃擠出機:生產用樹脂并非設計用于清潔機器,也不是商業清洗化合物的替代品。用下一種樹脂或再生料清洗擠出機非常耗時,浪費并且對去除顏色和碳污染根本幫不上忙。工藝工程師David Krueger致力于復合材料的發展,他知道這種看似節省成本的決定實際上會適得其反。在過去的工作中,我已經看到許多加工商試圖使用低熔點聚乙烯來替代工程樹脂,包括尼龍、苯乙烯和ABS。這些樹脂不可避免地分解并形成大量的碳沉積物。您可以嘗試使用填充劑來幫助清潔機筒,但是如果基礎樹脂傾向于形成碳,則無論您用什么填充碳,都會發生這種情況。

    清洗專家兼銷售代表Lenny Gutierrez多年來一直致力于解決化合物污染問題,他補充道,雙螺桿終端用戶非常關注客戶的產品規格。任何可能的工藝變化,特別是來自先前運行的或意外降解的材料的污染,都可能會破壞工藝,并由于非規格產品而造成生產延遲??唆敻裰赋?,另一個頭痛的問題是試圖用生產樹脂清除不可預測的停機時間。即使你把污染問題排除在討論之外,如果你在使用樹脂或重新研磨,更換時間也會有很大差異。如果合成了烯烴,清洗桶可能需要20分鐘。如果使用其他樹脂,如苯乙烯和尼龍,增加的積炭可能導致清洗時間延長。清理槍管可能需要3-4小時。清除化合物可以讓你有持續的轉換時間,不管你在合成什么。

    當你使用重新研磨或原始的樹脂進行清洗時,這些材料會在桶內和螺桿上的現有樹脂、顏色沉淀或碳化材料上形成另一層。隨著時間的推移,這些層會成為額外的污染源,使得凈化變得更加困難。一旦您的機器恢復生產,碳化材料打破和污染您的產品。雙螺桿擠出機不能承受材料或碳污染。幸運的是,通過選擇適合您特定需要的清除化合物,這些問題很容易避免。

    提示2:問自己以下問題,以選擇適合您的清洗化合物:引入清洗程序可以輕松地幫助混合廠將停機時間減少50%至75%。但是,在清潔雙螺桿擠出設備時,并沒有一種“一刀切”的工藝或吹掃化合物的解決方案。碳會在機器的死角中積聚:混合區、模具、下游設備等。這些是低流量區域,將需要使用化學凈化化合物進行處理。但是,如果您要經常維修,則可能還需要強力清潔器。

    如果沒有正確的清洗劑和程序,則冒著增加廢品率的風險。但是,確定合適的吹掃化合物等級不僅是要消除顏色和碳污染,還涉及對您的利潤的影響。采取整體方法將幫助您提高效率和盈利能力。當您與凈化專家聯系以進行免費咨詢時,他們需要考慮的幾個關鍵事項,以選擇正確的等級和數量,從而為您的系統選擇凈化化合物。其中一些問題包括:

    • 擠出機的尺寸是多少?

    • 您正在使用哪種樹脂?

    • 您的處理溫度是多少?

    • 凈化化合物的預期用途是什么?

    • 您當前遇到什么問題?

    這些問題的答案是至關重要的,以便作出明智的決定,行動方針。使用正確的清洗化合物可以有效地消除所有污染,增加正常運行時間和生產率,從而幫助您提高操作效率。如果您了解這些問題的影響,您就有能力選擇正確的解決方案,有效地清洗您的擠出機。

    機械和化學清洗類型可以幫助雙螺桿處理器維護他們的機器污染。機械清洗化合物在安全擦洗螺桿和桶表面方面做了出色的工作。然而,清潔性能主要局限于物質以相當大的壓力流過的表面。對于使用簡單螺桿類型和混合元件的雙螺桿機器,機械吹掃可以完美地工作。

    然而,為了在低壓區域(如靠近通風口)或難以觸及的區域(在更復雜的螺旋混合元件上發現)進行適當的清洗,化學清洗會帶來更好的效果?;瘜W清洗化合物通過測量機器在浸泡期間所包含的化學反應來實現清洗?;瘜W反應產生的氣體迅速進入難以到達的區域,這些區域可以被認為是低壓或低流量(通常稱為死區或死點),否則可能不能通過機械級直接物理擦洗。Gutierrez解釋道,了解材料在特定螺桿類型中的流動方式,同時識別高、低壓流動路徑,可以幫助處理器決定哪種類型的吹掃適合特定的雙螺桿設置。

    總裁兼總經理Charlie Martin指出,Leistritz Extrusion已進行了廣泛的測試,以確定適合其客戶的清除方法。為了確定理想的凈化技術,已經對各種TSE進行了研究,目的是確定所需的小凈化材料數量和凈化時間。分析的方法是:洪水加料(加料斗,TSE螺桿確定加料速度);計量進料(單獨的進料器和TSE螺桿具有獨立的rpm);和塞料進料(將吹掃電荷間歇性地引入TSE中)。在清潔系統時,通??焖?,有效地進行塞子進料,所需的材料明顯更少,從而變得明顯干凈。

    考慮到這些建議,擠出工藝的吹掃程序會根據您使用的等級而有所不同。如果不確定如何有效地清潔擠出機,直接與您的吹掃化合物供應商聯系。

    提示3:實行預防性清洗:許多加工商僅在必要時才使用清洗劑。但是,采用這種清除策略會導致利潤和效率降低。當處理器在緊迫的期限內運行或它們的清除預算有限時,通常會發生這種情況。Krueger還指出,有時處理器會突破極限,因為他們認為自己的螺絲是“自潔的”。自清潔螺釘不會明顯去除污染物。

    Krueger闡述道,即使雙螺桿設計為“自擦”,螺絲設計也不會對去除污染物產生任何重大影響。由于剪切,會產生大量熱量,并且無論如何都會發生污染。如果您的工廠正在處理以上兩種情況中的任何一種,請考慮與清洗專家合作進行成本節省分析,以便向管理層顯示此決定的成本。

    采用預防性吹掃做法不僅可以使您的設備免于停機,而且還可以減少廢品率,客戶拒收率和生產線停機。您不能等到才開始清洗化合物,因為到那時,您已經受到污染問題或顏色條紋的困擾。專家們一致認為,轉換是復合材料制造商所面臨的問題。如果您需要更快的轉換,則清除化合物很容易。定期使用清洗劑可以防止污染。

    通常,只需要一個到兩個桶的清洗能力的化合物,以防止污染。預防性清洗通過有效使用容量節省時間和金錢,并防止計劃外停機。在你的工廠實施預防性維護計劃和清洗過程主要有三個好處:

    • 防止顏色堆積和碳污染;

    • 減少生產運行末期的過度清洗時間和物料浪費;

    • 限制螺桿推入的頻率,大限度地減少拉出和手動清洗螺桿所需的時間和精力。

    提示4:請確保您正在優化螺旋推力以方便拆卸:如果轉換是混料工面臨的大挑戰,則螺旋推力緊隨其后。有時,產品變更需要您換掉一個螺絲元件,如果螺絲沒有處于理想的拆卸狀態,這可能會很費時。Asaclean有多個大型復合客戶,他們使用幾種樹脂或使用不同添加劑的相同樹脂。通常,混配不同的樹脂需要不同的螺桿設計,或者混煉機需要拉動螺桿以確保加工的樹脂不會混合。本質上,大多數聚合物傾向于粘附在螺桿表面上,這些層不僅對螺桿清潔提出了挑戰,而且對螺絲移除也提出了挑戰。

    一個典型的混料師可能每周要擰四到五次螺絲。那些生產色母的人可能每天都會拉螺絲。一些工廠可能帶有重復的螺釘,但是這些螺釘可能會花費數萬美元的額外資本支出。對于大多數混料機而言,拉螺絲并對其進行清潔可能是重新投入生產的選擇。此過程可能會耗費大量人力,且成本高得令人難以置信,因為停機可能造成每小時1000到1200美元的損失。

    Weddell補充道,螺旋機上堆積的材料很難清除。你可以選擇不需要用烤箱、鋼絲刷、用火燒等方式來清潔螺絲的等級。這些次要過程也增加了損傷或意外破壞昂貴的螺釘組件的可能性。

    壓合機推螺絲有三個主要原因:

    • 他們可能需要的化合物,以確保100%沒有聚合物交叉共混;

    • 更換需要不同的螺桿設計;

    • 嚴重的污染無法通過正常清洗清除。

    提示5:了解您的螺桿設計和混合區域并密切注意機器設置:TSE是模塊化的,并提供螺桿段和不同混合區域的無限組合,這也加劇了其中的一些清洗挑戰。為了保持一致的熔體溫度、熔體流動、混合和剪切,需要密切注意許多機器設置和混合因素。這為污染留出了很大的空間。在具有附加提要流的行中,誤差幅度將成倍增加。一旦開始污染,幾乎不可能在沒有積極干預的情況下將其停止(通常是通過推動螺釘或使用清洗劑)。

    雙螺桿和單螺桿擠壓都面臨著低壓擠壓工藝的普遍挑戰。這些工藝不具備與注塑工藝相同的控制壓力和湍流的選項。許多雙螺桿機器也依賴于適當的通風,幫助實現適當的混合、融合,或產品所需的化學反應。古鐵雷斯指出,在這些特定的混合區域,這些排氣口可以提供更低的壓力,并可能導致更困難的產品的適當去除。

    為了使清洗性能大化,請遵循供應商推薦的機器設置。設置非常重要。沒有正確的設置,你的清除化合物將不能正確激活,并將減少你的好處。使用正確的設置將激活您的化學清洗清潔力量。

    提示6:超級工程樹脂和熱敏性樹脂需要特別注意:當復合劑創造出能夠承受更極端條件的新樹脂時,他們需要小心避免污染的發生。對于“超級工程”樹脂,如PEEK、聚醚酰亞胺、聚砜等,報廢和停機對利潤率有破壞性的影響。Jerry Weddell是一位清潔業務經理,他說他在使用化合物時面臨的一個常見挑戰是溫度變化。對于超級工程樹脂,你需要使用為挑戰而設計的等級。有的分數高達790f,但這不是全部。我們總是建議您在較低的加工溫度范圍內轉換成樹脂。

    古鐵雷斯補充說,低溫樹脂對碳也有類似的顧慮。他說,在處理PVC或EVOH等熱敏樹脂時,要注意降解和污染。這些樹脂很容易降解??刂乒に嚋囟确浅V匾?,因為高溫會導致降解,而低溫會導致過度剪切。由于熱敏性材料較少,殘留在機器內的聚合物長時間會降解,但在PVC的情況下,降解會立即發生。這是一個非常嚴重的處理問題。

    為了有效地工作,清洗化合物確實需要熱量和密封,因此獲得足夠的熱量來進行良好的清洗是很重要的,但又不能燃燒任何殘留在桶內的樹脂。在樹脂的加工溫度下進行初始吹掃是很重要的。不要增加溫度內的桶,直到你確定所有的PVC已經被移走。當涉及到熱敏性材料時,確實需要采取額外的步驟,但使用這種方法可以非常有效地清洗它們。

    提示7:每次停機時都用熱穩定的化合物密封機器:除了定期進行預防性維護清洗外,還應使用熱穩定的清洗化合物暫時或長期關閉和密封,尤其是在周末或節假日。在不進行吹掃的停機過程中,會發生氧化,這會導致污染,延遲啟動并延長機器的停機時間。這些凈化等級在機筒中創造了一個“氣密”的環境,并在停機期間促進了進一步的清潔。

    克魯格解釋說,閑置生產線通常需要在200攝氏度(392華氏度)左右的庫溫度。使用常規加工樹脂密封時,通常在啟動時會出現氧化問題。這是您在擠出工廠中可避免的加工問題之一。如果您未全天候運行,那么良好的關機清除將是一個很好的解決方案。


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