Valutazione del design delle viti per il riciclaggio di più materiali

Oggi, con tutta l'attenzione al riciclaggio, è necessario applicare alcune riflessioni per evitare problemi di lavorazione quando si riciclano parti coestruse o stampate in co-iniezione. Molti prodotti in plastica sono composti da diversi strati polimerici diversi per fornire proprietà speciali come barriera, lucentezza, colore, usura, ecc. Che sono molto sottili ma devono essere considerati quando si progettano viti per il riciclaggio. -polimeri cristallini. Il design delle viti deve essere considerato attentamente quando si riciclano prodotti composti da combinazioni di materiali. (Qui mostrato: listello per esterni coestruso con uno strato centrale di HDPE post-industriale caricato con minerali e capstock HDPE colorato, prodotto da N.
E.W. Plastics Corp.
) I polimeri semicristallini non si ammorbidiscono fino a quando non si avvicinano molto al loro punto di fusione. Ad esempio, consideriamo una parte composta da un polimero semicristallino come l'HDPE con uno strato semicristallino aggiuntivo come il PET coestruso o sovrastampato. In tal caso, l'HDPE si scioglie a 266 F e il PET a 500 F.
Poiché la maggior parte dell'articolo riciclato, diciamo più del 90%, è HDPE, la sua normale temperatura di lavorazione è tipicamente nell'intervallo 370-400 F. Il PET non inizierebbe nemmeno ad ammorbidirsi, figuriamoci a sciogliersi, a quella temperatura. Per ottenere in qualche modo la temperatura di lavorazione complessiva fino a un punto in cui il PET potrebbe fondersi, degraderebbe o brucerebbe l'HDPE.
Vale anche il problema inverso: se il polimero principale fosse il PET, la temperatura di lavorazione richiesta degraderebbe pesantemente l'HDPE. Estrusione di film: torri del potere e della sostenibilità I polimeri semicristallini non si ammorbidiscono fino a quando molto vicino al loro punto di fusione. C'è un po 'meno preoccupazione quando si riciclano parti costituite da strati di polimeri amorfi o combinazioni di polimeri amorfi, poiché in genere si ammorbidiscono e diventano gommosi ben al di sotto delle loro temperature di lavorazione tipiche.
Di conseguenza, può esserci una notevole disparità tra la loro normale lavorazione temperature e la capacità di farle passare attraverso qualsiasi spazio ristretto nella vite. Il loro punto di rammollimento è indicato come temperatura di transizione vetrosa o Tg. Tuttavia, anche con i polimeri amorfi esiste un limite alla distanza tra la Tg e ogni polimero in modo da non tappare la vite.
I polimeri semicristallini hanno anche una Tg: sono chiamati semicristallini perché contengono una porzione di polimero amorfo. Generalmente, tuttavia, non influenza il flusso in misura sufficientemente ampia e possono essere considerati non scorrevoli fino al punto di fusione. Quindi il punto di fusione si applica ai polimeri semicristallini più della Tg ai fini di questa discussione.
Nel riciclaggio di parti coestruse o co-iniettate aventi strati di polimero cristallino, deve essere attentamente valutato l'uso di viti barriera e miscelatori a taglio (come le molte varietà di miscelatori stile Maddock). Se uno degli strati è un polimero semicristallino con un punto di fusione molto più alto della normale temperatura di lavorazione del polimero principale, verrà intrappolato dietro le distanze strette del volo barriera e il miscelatore atterra. La resina semicristallina a punto di fusione più alto semplicemente non si romperà e non scorrerà sopra il volo di barriera e / o le distanze di taglio in nessun miscelatore.
Anche una percentuale relativamente bassa (meno del 5%) del polimero a fusione più alta si ostruirà la vite, provocando una produzione instabile e ridotta. Per qualsiasi materiale riciclato, compresi i film, è necessario prestare attenzione ai punti di fusione e / o di rammollimento relativi dei polimeri componenti per determinare se il design della vite è adatto a quella combinazione di polimeri. Se è presente un'incompatibilità termica, è necessario valutare attentamente l'uso di viti barriera e dispositivi di miscelazione restrittivi e il design della vite basato sulla fusione senza tali dispositivi.
Questo in genere limiterà l'uscita potenziale, quindi deve entrare in la stima originale per la redditività del riciclaggio di lavorazione. Altri tipi di vite senza spazi ristretti consentiranno ai materiali con una fusione più elevata o con una Tg superiore di passare semplicemente attraverso la vite come un riempitivo inerte. INFORMAZIONI SULL'AUTORE: Jim Frankland è un ingegnere meccanico che si occupa di tutti i tipi di lavorazione di estrusione da più di 40 anni.
Ora è presidente di Frankland Plastics Consulting, LLC. Contatta jim.frankland@comcast.
net o (724) 651-9196. CONTENUTO RELATIVO Riciclare la plastica elettronica Il flusso di nuovi materiali crea una serie di problemi I ritardanti di fiamma bromurati ne limitano l'uso. La maggior parte ora va in Cina, ma i nuovi processi di riciclaggio promettono di "ripulire" i rifiuti elettronici.
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