Производство термоэластопластов методом

Производство
термоэластопластов
методом двухшнековой
экструзии с совращением
шнеков
Обзор
Введение
Двухшнековый экструдер с совращением шнеков
• Строение и принцип действия
Классификация термоэластопластов
Производство термоэластопластов
• TPE-S (ТЭП-S)
• TPE-U (ТЭП-U)
• TPE-V (ТЭП-V)
Методы подачи сырья в экструдер
Примеры применения термоэластопластов
Выводы
Группа компаний Маннесманн
mannesmann plastics
machinery Gruppe
Berstorff GmbH
Kunststofftechnik GmbH
Netstal
Maschinen AG
Программа поставок Berstorff
Оборудование для переработки
пластмассы
Одношнековые экструдеры
Двухшнековые экструдеры
Экструзионные системы для
производства вспененных
изделий
Установки для производства
пленок и плит
Оборудование для переработки
резины
Экструдеры и экструзионные
установки
Каландры для переработки
резины
Установки для изготовления
профилей из резины и ТЭП
Ротационные прессы AUMA®
Каландры для переработки
пластмассы
Машины для производства
клиновых ремней
Гранулирующие устройства
Установки для сборки валков
Модельный ряд ZE-UT/UTX
для выполнения различных технологических задач
Оптимальное соотношение свободного
ZE-A-UTX
D/d = 1,46
a
объёма и крутящего момента
Высокий крутящий момент шнеков
Спец. крутящий момент : 11,6 Nm/cm³
Примеры использования:
компаундирование с высокой
производительностью
производство мастербатчей
Увеличенный свободный объём
Увеличенное время выдержки
ZE-R-UTX
D/d = 1,74
Расплав занимает большую поверхность
Спец. крутящий момент : 8,4 Nm/cm³
Примеры использования:
реакционная экструзия и дегазация
высоконаполненные композиции
Двухшнековый экструдер с совращением шнеков:
модульное строение шнеков и цилиндров
Спец. корпуса для дозирования твёрдых
материалов, впрыска жидкостей, дегазации ,
Шнековые элементы для транспортировки
материала, инициирования энергии сдвига,
дисперсивное и распределительное смешивание,
Корпуса с системой темперирования
Выбор материала для лучшей защиты от коррозии
и/или истирания
Двухшнековый экструдер ZE-UTX
Производство термопластических эластомеров
Компаундирование на двушнековых экструдерах
ZE
Модульные системы Berstorff:
пуско-наладка у заказчика
Классификация термоэластопластов
ТЭП
Блок ко-полимеры
Легирование
ТЭП-S
SBS (стирол-бутилен-стирол)
SEBS (стиро-этилен-бутилен-стирол)
ТЭП-O
(полиолефиновые компаунды)
ТЭП-U
ТЭП-V
(полиуретан- блок-полимеры)
(термопластические вулканизаты)
ТЭП - E
(полиэтерестер – блок ко-полимеры)
ТЭП-A
(политерамиды блок ко-полимеры)
Термопластические эластомеры ТЭП - между
эластомерами и термопластами
Эластомер
Термопластические
эластомеры
Термопласты
(н-р, EPDM, NBR, CR)
(н-, TPE-S, TPE-O, TPE-V)
(н-р, PP, PA, ABS)
Комбинация свойств эластичности резины при
температуре эксплуатации с температурой
термопластической переработки
Преимущества
Многосторонняя долговечная техника окраски
Высокая функциональная интеграция
Многокомпонентная техника (мягкий – твердый)
Возможность вторичной переработки
Производство ТЭПов : TPE-S, TPE-U и TPE-V
Технологические задачи
TPE-S (блок сополимер)
1.
Смешивание с ПП
2.
Приработка пластификатора (масло), наполнителей и
аддитивов
TPE-U (блок сополимер)
1.
Приработка аддитивов
TPE-V (смесь полимеров)
1.
Смешивание основных компонентов (полиолефин и каучук)
2.
Приработка пластификатора (масло), наполнителей и
аддитивов
3.
Динамическая сшивка каучукового компонента
Производство TPE-S
производство только TPE-S
производство как TPE-S, так и
TPE-V на одном экструдере
стиролблоксополимер
Длина экструдера
L= 44… 52 D
ПП
Число оборотов шнеков n= 250…1000 min-1
аддитивы
наполнитель
(боковой
масло
питатель) масло
Тип экструдера
Создание
давления
ZE R,
ZE A,
Дегазация Ввод масла Ввод наполнителя
Направление процесса
Расплав
Смешивание,
Ввод масла
Производство TPE-S
Экструдер
Производительность
ZE 25R x 50D UT(X)
14 -
57 кг/ч
ZE 40R x 50D UT(X)
75 - 300 кг/ч
ZE 50R x 50D UT(X)
140 - 570 кг/ч
ZE 60R x 50D UT(X)
250 - 1000 кг/ч
ZE 75R x 50D UT(X)
450 - 1800 кг/ч
ZE 90R x 50D UT
800 - 3300 кг/ч
ZE110R x 50D UT
1500 - 6000 кг/ч
Важные моменты:
• Выбор сырья
(например SEBS oder SBS),
• Рецептура
(например доля масла)
• Допустимое число оборотов
шнеков
Применение экструдера типа А:
• Дозможно увеличение крутящего
момента до 38%
• На прим. 30% меньше свободного
объёма
• Меньшая производительность,
ограничение свободного объёма
Производство TPE-U
Тип экструдера
ZE A
Длина экструдера
L= 24… 50 D (конфигурации сильно изменяются)
Число оборотов шнеков n= 100… 300 min-1
аддитивы
наполнители
Создание
давления
Дегазация
Приработка
Направление процесса
Расплав
TPU
Производство TPE-U
Экструдер
Производительность
ZE25A UT(X)
11 -
23 кг/ч
ZE40A UT(X)
60 - 125 кг/ч
ZE50A UT(X)
110 - 230 кг/ч
ZE60A UT(X)
250 - 500 кг/ч
ZE75A UT(X)
350 - 750 кг/ч
ZE90A UT
650 – 1300 кг/ч
Важные моменты:
• Выбор сырья
(зачастую очень чувствительно
к температурам)
• Рецептура
• Допустимое число оборотов
шнеков (зависит от сырья)
Производство TPE-V
Тип экструдера
ZE A
Длина экструдера
L= 50… 60 D
Число оборотов шнеков n= 300… 600 min-1
система с
поперечными
связями
Создание
давления
Дегазация
масло
каучук
ПП
аддитивы
наполнитель
Динамическая
Расплав
Ввод масла
сшивка
Компаундирование
Направление процесса
Производство TPE-V
Экструдер
ZE25A x 52D UT(X)
Производительность Пример рецептуры
18 -
25 кг/ч
ZE40A x 52D UT(X)
100 - 120 кг/ч
ZE50A x 52D UT(X)
200 - 250 кг/ч
ZE60A x 52D UT(X)
350 - 400 кг/ч
ZE75A x 52D UT(X)
700 - 800 кг/ч
ZE90A x 52D UT
1100 - 1300 кг/ч
СКЕПТ:
ПП:
Масло:
Наполнители:
Химикаты:
28%
20%
35%
12%
5%
Диапазон твёрдости
50 - 60 Shore A
Пример линии для производства TPE-V
Станции гравиметрической
дозировки для:
Сшиватель
1-10 кг/ч
Средство предохраняющее от старения
0,2-1,5 кг/ч
M
M
M
СКЕПТ (наполнен
маслом)
40-400 кг/ч
Краситель-мастербатч
2-20 кг/ч
Подводный гранулятор
M
ПП
40-400 кг/ч
Байпасс, Гранулятор, Система
циркуляции воды, Сушка и Сито
M
M
M
Боковой питатель
(охлаждается)
Вакуум
M
220 кВ при
600 rpm
M
Боковой питатель
(охлаждается)
ZE 60A x 52D UTX
Устройство
смены сит
Управление
PLC с WinCC
Вибросито
Методы подачи сырья в экструдер
Непрерывный процесс смешивания
Непрерывное дозирование
Грануляция
Новые материалы
Идеальное решение:
Непрерывная подача каучука в брикетах
Подготовка сырья
Гранулят каучука
Грануляция
Каучук в брикетах
Предварительное
смешение
Закрытый
резиносмеситель
Гильотина
Полоски
Гравиметрическое дозирование
в двухшнековый экструдер
Дозирование через экструдер
для переработки резины/
шестерёнчатый насос
в двухшнековый экструдер
Дозирование каучука с помощью экструдера для
переработки резины и шестерёнчатого насоса
Методы подачи сырья в экструдер
Гравиметрическое дозирование
гранулята каучука
Маслонаполненные
каучуки не возможно
применять из-за клейкости
Из-за высокого
содержания масла трудно
выпускать мягкие TPE-V.
Частые последствия снижение
производительности
Объёмное дозирование
через экструдер для
переработки резины и
шестерёнчатого насоса
Высокая способность
со-экструзионного
непрерывного
образования фазы
посредством
пластификации
каучука
Влияние выбора
температуры на
вязкость каучука
Готовые к
применению каучуки в
брикетах
Методы подачи сырья в экструдер
Применение маточных смесей из закрытого резиносмесителя
Не требуется гравиметрического дозирования каждого
компонента в двухшнековый экструдер
Возможно применение большого количества масел для
пластификации
Возможная сшивка пероксидом, посколько пероксид уже
добавлен в СКЕПТ и, поэтому не оказывает воздействия на
ПП
Сшивка пероксидом без применения закрытого
резиносмесителя: дополнительные меры
предосторожности ради исключения контакта между ПП и
пероксидом
Экструзия с байпассом для пероксидной сшивки
каучука без деструкции ПП
ПП
СКЕПТ
пероксид
+...
Возможность применения ТЭП в подкапотном
пространстве и приводном механизме, шасси
• рукава
• осевые манжеты
• уплотнители
• сильфон
• кабельный жгут
• воздухозаборник
• подшипник, буфер,
аммортизатор
• уплотняющие профили
• мембраны
• поглащение вибрации и шума
•фасонные уплотнители
• крышки и колпаки
Примеры деталей из ТЭП
Приборная доска
Коврик
Интерьер
Fotos: Solvay Engineering Plastics
Примеры деталей из ТЭП
Держатель стакана
Оконные уплотнители
Окрашенный ТЭП
Fotos: Solvay Engineering Plastics
Выводы
Непрерывное компаундирование TPE-S, TPE-U и TPE-V на
двухшнековых экструдерах с совращением шнеков успешно
применяется уже много лет.
Производство различных типов ТЭПов отличается и,
зачастую значительно, исходя из специфических свойств
продукта.
Использование различных конфигураций шнековых
элементов позволяет производить различные типы ТЭПов
на одном экструдере.
Благодаря новым элементам в строении и технологическим
концепциям становится возможным выполнение сложных
технологических задач непрерывным способом
производства.