Згідно з принципом шнекової пластифікації, одношнекові екструдери працюють за механізмом тягового потоку: шнек створює поперечну силу вперед, створюючи градієнт швидкості між порошком і стовбуром, що призводить до слабкого тертя. Тому зовнішнє опалення стає вирішальним. Нещодавно під час калібрування реометра ми зіткнулися з проблемою конкретної формули з високим вмістом наповнювача. Використовуючи той самий процес приготування порошку, ми додали 70 грамів сухої суміші, але навіть після 6 хвилин тестування матеріал залишився повністю непластифікованим. Підвищення температури до 200 градусів або коригування формули не дуже допомогло. Але коли ми додали 80 грамів сухої суміші, відбулася пластифікація, а з 85 грамами процес пішов ще швидше.
Це спостереження викликало відчуття дежавю, хоча проблема була швидко вирішена і незабаром забута.
Лише коли хтось повідомив про подібну проблему з конічною двошнековою екструзією, де матеріал спочатку не пластифікувався, а потім раптово розливався, коли це сталося, я згадав, як стикався з цією ситуацією кілька разів раніше. Це траплялося як з 65-мм, так і з 55-мм конічними двошнековими машинами, де недостатнє співвідношення подачі спричиняло потік смоли, видимий через вакуумний порт. Процес пластифікації, здавалося, змінився, починаючи від матриці й простягаючись назад. Коли він досягав вакуумного порту, матеріал переливався. Навіть підвищення температури машини до 230 градусів лише трохи покращило ситуацію, але деградація ПВХ прискорилася. Лише при збільшенні співвідношення подачі до відповідного рівня пластифікація відбувалася нормально. Однак через значний знос переднього кінця шнека зворотний потік збільшився, спричинивши перелив матеріалу у вакуумному отворі. Коригування формули для посилення початкової пластифікації запропонувало деякі покращення.
Весь цей сценарій підкреслює, що екструзія ПВХ потребує належного тиску або умов заповнення форми для успішної обробки; лише регулювання температури в основному служить для зміни характеристик течії розплаву.
Отже, який фактор відіграє більш значну роль у пластифікації - температура, рецептура чи сила зсуву?
Механічна сила зсуву. У «Посібнику промисловості пластмас» щодо ПВХ чітко зазначено, що пластифікація суспензійного ПВХ загального призначення або оптимальний первинний потік частинок для пластифікації досягається за високих однорідних умов зсуву, яких неможливо досягти лише температурою. Це означає, що хоча коригування рецептури може частково оптимізувати процес, основним фактором залишається сила зсуву, що забезпечується обладнанням. Це було постійно перевірено. Навіть при використанні тієї самої сировини, рецептур і прес-форм від KraussMaffei різне обладнання виробляло вироби з непослідовною ударною міцністю надрізу, не досягаючи стабільних значень вище 30 МПа.
