WYTŁACZANIE TWORZYW SZTUCZNYCH

WYTŁACZANIE – jest procesem technologicznym wytwarzania długich elementów z tworzyw sztucznych (półproduktów lub gotowych wyrobów).

W trakcie procesu wytłaczania w układzie plastyfikującym tworzywo sztuczne w postaci płynnej przepychane jest przez kanał o odpowiednim profilu.

 

Wytłaczanie jest procesem ciągłym. Tworzywo sztuczne najczęściej w postaci granulatu jest podawane do podgrzewanego cylindra, w którym ulega plastyfikacji i homogenizacji a następnie przechodzi przez głowicę wytłaczającą, a następnie przez kalibratory formujące gotowy wyrób np. rury, profile, płyty, folie. Wytłoczka jest chłodzona a następnie cięta na odcinki o pożądanym wymiarze lub nawijana na bębny, szpulki, etc.

 

Tworzywa sztuczne wytłacza się w urządzeniach zwanych wytłaczarkami.

 

Wytłaczarki składają się z trzech układów:

  • układ napędowy

  • układ sterowania

  • układ plastyfikujący

Wytłaczarka wyposażona jest zwykle w zasobnik na surowiec (podajnik) oraz komponenty pomocnicze np. koncentraty barwiące (barwniki) do tworzyw sztucznych.

 

RODZAJE PODAJNIKÓW SUROWCA:

  • dozowniki wolumetryczne (objętościowe)
  • dozowniki grawimetryczne (wagowe)

Dozowniki grawimetryczne są zwykle sporo droższe od wolumetrycznych. Stosuje się je tam, gdzie wymagana jest duża precyzja w podawaniu surowca, z uwagi na jego koszt. np. granulat kleju PIB do folii stretch, stabilizatory UV, nano srebro, nno złoto, etc.

 

Tworzywo podawane do układu plastyfikującego można podawać w formie:

  • granulatu
  • przemiału
  • aglomeratu
  • proszku

 

W układzie plastyfikującym tworzywo jest podgrzewane do odpowiedniej temperatury, aż do uzyskania odpowiedniej plastyczności, a następnie przetłacza się przez ustnik tzw. głowicę wytłaczarską. Następnie tworzywo jest chłodzone i uzyskuje się tzw. wytłocznię. Do przemieszczania tworzywa stosuje się przenośniki ślimakowe tzw. ślimaki.

 

UKŁAD PLASTYFIKUJĄCY
Układ plastyfikujący wytłaczarki składa się z 1 lub 2 ślimaków plus cylindra. W zależności od rodzaju przetwarzanego surowca stosuje się różnego rodzaju ślimaki.

 

RODZAJE ŚLIMAKÓW

  • stożkowe

  • równolegełe

RODZAJE WYTŁACZAREK

  • jedno i dwuślimakowe

    stożkowe i równoległe

  • współbieżne i przeciwbieżne

 

ODMIANY PROCESÓW WYTŁACZANIA:

  • konwencjonalne

  • auto–termiczne – ciepło dostarczane przez tarcie powlekające – podciśnieniowe i ciśnieniowe

  • porujące – do układu uplastyczniającego dodaje się porofor tj. środek spieniający

  • z rozdmuchem – swobodne (otrzymuje się rękaw foliowy)

  • z rozdmuchem - z ograniczeniem mechanicznym (otrzymuje się pojemniki)

  • z napełnianiem – np. kroplówki z granulowaniem – w wodzie lub powietrzu, z proszku robi się granulat

  • współwytłaczanie – koekstruzja lilku warstw

 

KOEKSTRUZJA TWORZYW SZTUCZNYCH - WYTŁACZANIE KILKU WARSTW

Przy ko-ekstruzji (współ-wytłaczaniu) mamy do czynienia z wytłaczaniem kilku warstw na raz. Warstwy te mogą się różnić np. strukturą (spieniona i lita), kolorem.

Przy wytłaczaniu rur można stosować warstwę włókna szklanego lub folii aluminiowej.

Do ko-ekstruzji tworzyw używa się dwóch lub więcej wytłaczarek. Przy czym jedna wytłaczarka może tłoczyć np. 2 warstwy (np. warstwa A/B/A) gdzie wytłaczarka A produkuje 2 warstwy zewnętrzne a wytłaczarka B wykonuje warstwę środkową. Do warstwy środkowej może iść np. gorszy surowiec z recyklingu. Przy koekstruzji 2 lub więcej wytłaczarek dostarczają określone tworzywo do wspólnej głowicy wytłaczającej. Czasami można wytłaczać np. folie warstwowe, aby dzięki większej ilości warstw uzyskać lepsze właściwości mechaniczne gotowych folii. Zaletą takich folii warstwowych jest to, że można uzyskać lepsze właściwości mechaniczne folii, przy jednoczesnym zmniejszeniu grubości folii. A co za tym idzie daje to duże oszczędności w surowcu. Np. przy folii LDPE można zaoszczędzić 35% surowca stosując koekstruzję 5 warstw zamiast 3ch. Koszt początkowy zakupu linii do folii 5 warstwowych jest nieco wyższy, jednak maszyna jest zakupem jednorazowym, zaś surowiec zakupowany jest stale. Początkowa inwestycja zwraca się po krótkim czasie.

Przy wytłaczani folii stretch można np. zastosować regranulat do warstwy środkowej, zaś klej jedynie do jednej z warstw zewnętrznych, a jedna z warstw nie zawiera ani kleju ani wtórnego surowca.

 

GŁOWICA WYTŁACZAJĄCA zwana inaczej: matryca, narzędzie do wytłaczania

 

Tematy pokrewne:

PRZYPISY:

 

Na podstawie:

  1. "Wielka Księga Tworzyw sztucznych, dr Magdalena Laabs, wyd. VL Consultant, 2013 rok https://www.facebook.com/WielkaKsiegaTworzywSztucznych
  2. http://www.tworzywa.pwr.wroc.pl/index.php?co=slownik02