영어40mm 트윈 스크류 라인을 운영하는 컴파운더는 동일한 TPE 제제를 75mm 기계로 옮긴 후 동일한 펠릿을 두 번 얻는 경우가 거의 없습니다. 쇼어 A 경도는 2~3점 변동하고 오일은 펠릿 표면으로 이동하며 스트랜드는 컨베이어에 달라붙습니다. 나사 직경이 실제 원인인 경우는 거의 없습니다. 일반적으로 변경되는 것은 토크 밀도, 액체 공급 용량 및 다이와 펠리타이저 사이의 냉각 경로입니다.
짧은 대답은 다음과 같습니다. 먼저 토크 밀도를 수정한 다음 공급 구조를 수정하고 펠릿화 경로를 수정합니다. TPE 컴파운딩에서 이 세 가지 결정은 경질 PVC나 충전되지 않은 폴리프로필렌에서보다 훨씬 더 강력하게 상호 작용합니다. 왜냐하면 용융물은 부드럽고 제형에는 종종 중량 기준으로 30~50%의 오일이 포함되어 있으며 폴리머는 가볍게 가교되거나 전혀 가교되지 않기 때문입니다.
아래 섹션에서는 라인이 요율을 유지하는지 여부를 실제로 결정하는 허용 오차, 제약 및 작업 현장 균형을 통해 각 결정을 순서대로 진행합니다.
TPE 컴파운딩이 경질 플라스틱 컴파운딩과 다른 점
TPE는 단일 폴리머가 아닌 제품군입니다. SEBS 또는 SEPS를 기반으로 한 스티렌계 블록 공중합체 등급, 동적으로 가황 처리된 TPV, 열가소성 올레핀 블렌드 및 TPU는 모두 컴파운딩 라인을 통과하며 각각은 배럴에 대해 서로 다른 특성을 요구합니다.
SEBS 기반 등급은 일반적으로 100~200phr의 파라핀 공정 오일을 운반합니다. 그 오일은 재료에 강도를 부여하는 폴리스티렌 엔드 블록을 파괴하지 않고 고무 중간 블록으로 밀어 넣어야 합니다. TPV에는 균일하게 분산될 수 있을 만큼 단단하게 절단되어야 하지만 분해될 만큼 너무 단단해서는 안 되는 고무 상이 포함되어 있습니다. TPU는 습기에 민감하며 공급물에 잔류하는 물로 인해 기포, 표면 결함 및 측정 가능한 기계적 특성 손실이 발생합니다.
| TPE 제품군 | 주요 컴파운딩 작업 | 먹이 수요 | 일반적인 펠릿화 경로 |
|---|---|---|---|
| SEBS / SEPS, 오일 확장 | 단단한 블록을 깨뜨리지 않고 고무상에 오일을 분산시킵니다. | 다운스트림 액체 주입 및 중량 측정 폴리머 공급 | 워터링 열간 절단 또는 수중 절단 |
| TPV(PP/EPDM) | 제어된 전단 및 체류 시간에 따른 동적 가황 | 정확한 치료 및 오일 투여 | 수중 펠릿화 |
| TPO 블렌드 | 필러와 색소를 고르게 분산시켜주세요 | 활석 또는 탄산칼슘용 측면 공급 장치 | 물가 또는 물 반지 |
| TPU | 수분 제어 및 열 이력 제한 | 건조 사료, 밀봉 운반 | 수중 펠릿화 |
공통점은 대부분의 TPE 제제가 경질 플라스틱 배합이 제공하지 않는 최소한 두 가지 흐름, 즉 액체와 낮은 부피 밀도 분말을 전달한다는 것입니다. 제어된 속도로 이 두 흐름을 용융물에 넣는 것이 라인이 전체 교대조 동안 안정적으로 작동하는지 여부를 결정하는 가장 큰 단일 요소입니다. 동일한 논리가 반응 압출 공정에도 적용됩니다. 여기서 폴리머는 단순히 녹는 것이 아니라 배럴에 만들어집니다. TPU 반응 압출 라인 .
토크 밀도는 수정해야 할 첫 번째 사양입니다.
특정 토크는 동방향 트윈 스크류 기계를 비교할 때 가장 유용한 단일 숫자입니다. 이는 각 샤프트의 토크를 중심선 거리의 세제곱으로 나누어 계산하고 Nm/cm3로 표시합니다. 기존의 컴파운딩 기계는 약 9Nm/cm³입니다. 높은 토크 설계는 11~13.5Nm/cm3에 이르며 Kunwei는 자사의 복합 지향 기계가 14Nm/cm3에 도달한다고 말합니다.
그림 1: 동회전 트윈 스크류 컴파운딩 기계에 널리 사용되는 토크 등급은 Kunwei가 컴파운딩 시리즈에 대해 명시한 14Nm/cm² 수치입니다.
토크 밀도는 자유 부피와 사용 가능한 스크류 속도로 직접 변환됩니다. 150 phr의 오일을 흡수하려면 다이에 고이지 않고 액체를 흡수할 수 있을 만큼 충분한 자유 부피가 필요합니다. 열에 민감한 엘라스토머를 그대로 유지하려면 낮은 rpm에서 필요한 혼합 작업에 도달해야 합니다. 토크가 더 높은 기계는 두 가지 작업을 동시에 수행합니다. 더 적은 회전수로 동일한 출력이 전달되므로 TPE 1kg당 총 전단 이력이 더 적기 때문입니다.
이것이 바로 이유이다 고토크 이축 압출기 선택적 업그레이드가 아닌 TPE 및 TPV 복합을 위한 기본 선택이 되었습니다. 기계적 균형은 기계적입니다. 스플라인 샤프트, 기어박스 베어링 및 나사 요소는 모두 하중에 대한 등급을 받아야 하므로 14Nm/cm² 주장은 전체 드라이브 트레인이 이에 맞게 제작된 경우에만 신뢰할 수 있습니다.
KTS 고성능 시리즈 기술적인 매개변수 제품보기 → 공급 아키텍처: 오일 주입, 필러 및 측면 공급 장치
정격 출력에 도달하지 못하는 대부분의 TPE 라인은 스크류가 아닌 업스트림으로 제한됩니다. 세 가지 먹이 결정이 가장 중요합니다.
액체 주입 지점
오일은 용융 씰 하류의 배럴 섹션에 주입되며, 피드 스로트에는 주입되지 않습니다. 주입 라인은 열 추적이 가능해야 하며, 흐름은 중력보다는 기어 펌프나 중량 측정 장치로 제어해야 합니다. 일반적인 SEBS 제제에는 100~200phr의 파라핀 오일이 포함되므로 쇼어 경도에서 몇 퍼센트의 속도 변동이 즉시 눈에 띕니다.
분말 및 충전제 첨가
활석, 탄산칼슘, 난연제 및 착색 분말은 모두 부피 밀도가 낮고 피드 스로트에서 유동화되는 경향이 있어 스크류가 고갈되고 서징이 발생합니다. 진입점에 약간의 음압을 가하는 측면 공급 장치는 분말이 배럴에 들어갈 때 분말을 압축하여 유효 벌크 밀도를 높이고 공급 속도를 안정화시킵니다.
사이드 피더 사이드 피더는 분말, 단섬유 또는 프리믹스 재료의 강제 공급에 사용되며 공정 요구 사항을 유연하게 충족하거나 공급량을 늘릴 수 있습니다. ...에서 제품보기 → 중량 제어
중량 감량 공급 장치는 필러 배치 사이의 밀도 드리프트와 오일 함량 변화에 따른 펠릿 부피 밀도의 점진적인 변화를 자동으로 수정하기 때문에 TPE 라인의 표준입니다. 용량별 공급은 제형이 고정되어 있고 원료가 자격을 갖춘 단일 소스에서 나온 경우에만 적합합니다.
용융 온도, 전단 및 탈휘발화
TPE 용융물은 부드럽고 열에 민감하므로 배럴 프로필은 일반적으로 혼합 피크까지 상승했다가 다이 이전에 다시 감소합니다. 다이 온도가 높으면 용융물의 유동성이 너무 높아져 깨끗하게 절단할 수 없고, 다이가 지나치게 차가우면 헤드 압력이 높아져 용융물 파손이 발생할 수 있습니다.
그림 2: 냉각 공급 구역, 구역 3 근처의 혼합 피크 및 다이 쪽으로 떨어지는 프로파일이 있는 오일 확장 SEBS 화합물에 대한 예시적인 설정점입니다.
TPE 라인에는 일반적으로 두 개의 진공 포트가 있습니다. 첫 번째는 오일 주입 영역 바로 뒤에 위치하여 필러에 포함된 가벼운 휘발성 물질과 수분을 제거합니다. 두 번째는 다이 가까이에 위치하여 잔여 물을 제거합니다. 동일한 진공 수준에서 두 포트를 모두 실행하는 것은 흔한 실수입니다. 다운스트림 포트는 일반적으로 용융물이 더 얇고 자유 표면이 더 작기 때문에 더 강한 진공이 필요합니다.
작은 알모양으로 하기: 스트랜드, 워터 링 또는 수중
펠릿화 경로는 먼지 수준, 펠렛 모양 및 라인에서 요구되는 작업자의 주의 정도를 결정합니다.
| 경로 | 작동 원리 | 최적의 핏 | 조심하세요 |
|---|---|---|---|
| 공냉식 컨베이어가 있는 스트랜드 | 용융물은 다이에서 빠져나와 긴 컨베이어에서 냉각된 후 스트랜드 펠렛타이저로 절단됩니다. | 낮은 출력에서 중간 출력까지, 용융 품질을 육안으로 쉽게 검사 | 오일이 풍부한 등급은 벨트에 달라붙습니다. 더 높은 먼지 수준 |
| 워터링 열간절단 | 펠렛은 다이 페이스에서 절단되어 회전하는 워터 링에 던져집니다. | 중간 생산량, 둥근 펠릿, 적당한 자본 지출 | 다이페이스 온도 제어가 엄격해야 함 |
| 수중 펠릿화 | 절단은 다이 플레이트의 물이 채워진 챔버에서 직접 이루어집니다. | 고출력, 폐쇄형 시스템, 저분진, 연질 용융에 적합 | 더 높은 자본 지출; 수처리 및 스크린 교체 필요 |
오일이 풍부한 SEBS 등급의 경우 일반적으로 워터링 및 수중 절단이 선호됩니다. 펠릿은 절단되는 순간 급냉되어 오일이 이동하기 전에 모양이 고정되기 때문입니다. 스트랜드 펠릿화는 여전히 시험 작업과 소량 생산에서 자리를 잡고 있으며, 여기서 스트랜드를 볼 수 있는 능력은 추가 생산량보다 더 가치가 있습니다.
수중 펠릿화 수중 다이 표면 열간 절단은 재료가 물 속에서 입자로 절단되고 냉각 및 성형을 위해 파이프라인으로 물 흐름을 직접 따라가는 것을 의미합니다. 제품보기 → 완전한 TPE 컴파운딩 라인이 어떻게 조화를 이루는가
TPE 라인은 고정된 순서로 실행되며 각 단계는 다음 단계를 제한합니다. 피더는 비율을 설정하고, 측면 피더는 충전율을 설정하고, 압출기는 혼합 작업을 설정하고, 펠렛타이저는 최종 입자 형태를 설정합니다.
그림 3: 이중 스크류 압출기를 통한 중량 공급부터 펠리타이저까지의 TPE 컴파운딩 트레인의 개략적 배열.
나사 직경 선택은 그 반대가 아닌 필요한 출력을 따릅니다. 약 8mm ~ 177mm의 기계 범위는 시간당 몇 킬로그램의 실험실 시험부터 전체 산업 생산에 이르기까지 모든 것을 포괄하며 소형 기계에 대한 시험은 생산 장치와 동일한 특정 토크 및 동일한 체류 시간으로 실행되어야 합니다. 그렇지 않으면 규모 확대가 유지되지 않습니다.
TPE 컴파운딩에 대해 자주 묻는 질문
이는 SEBS, SEPS, TPV 또는 TPU와 같은 열가소성 엘라스토머 베이스를 프로세스 오일, 필러, 산화 방지제 및 색상과 용융 혼합한 후 사출 성형 또는 압출이 가능한 자유 유동 과립으로 펠릿화하는 것입니다.
분산 혼합을 위한 반죽 블록, 짧은 분산 섹션 및 오일 주입 포트 앞에 배치된 용융 밀봉을 갖춘 높은 자유 부피 스크류입니다. 연질 TPE 용융물은 일반적으로 공격적인 전단 요소로 인해 품질이 저하됩니다.
다이 전에 오일이 완전히 흡수되지 않았습니다. 사출 지점이 적절한 용융 밀봉 뒤에 있는지, 하류 진공 포트가 작동하는지, 다이 온도가 절단 전에 스트랜드 또는 다이 표면을 덮을 수 있는지 확인하십시오.
TPE 컴파운딩에서 고무상은 가교되지 않은 상태로 유지되며 오일에 의해 간단히 부드러워집니다. TPV 생산에서 고무상은 압출기 내부에서 가교결합되는 반면 플라스틱상은 열가소성으로 유지되므로 보다 엄격한 치료 투여 및 체류 시간 제어가 필요합니다.
생산 라인은 일반적으로 SEBS 등급의 파라핀 오일 100~200phr을 사용하며, 이는 완성된 화합물 중량의 약 절반입니다. 그 외에도 제한 요인은 일반적으로 주입 시스템보다는 용융 냉각 용량입니다.
종종 그렇습니다. 그러나 검토가 필요합니다. 중요한 점은 스크류가 없는 부피, 다운스트림 주입 포트 및 진공 포트의 가용성, 기어박스 토크 등급, 펠리타이저가 부드럽고 약간 끈적한 용융물을 처리할 수 있는지 여부입니다.
