I prinsippet om skrueplastisering opererer enkeltskrueekstrudere på en drag-flow-mekanisme: skruen gir forover sidekraft, og skaper en hastighetsgradient mellom pulveret og tønnen, noe som resulterer i svak friksjon. Derfor blir ekstern oppvarming avgjørende. Nylig, mens vi kalibrerte et reometer, møtte vi et problem med en spesifikk formel med høyt fyllstoff. Ved å bruke samme pulverfremstillingsprosess tilsatte vi 70 gram tørrblanding, men selv etter 6 minutters testing forble materialet fullstendig uplastifisert. Å øke temperaturen til 200 grader eller justere formelen hjalp lite. Men når vi tilsatte 80 gram tørrblanding oppstod plastifisering, og med 85 gram gikk prosessen enda raskere.
Denne observasjonen utløste en følelse av déjà vu, selv om problemet raskt ble løst og snart glemt.
Det var ikke før noen rapporterte et lignende problem med konisk dobbeltskrue-ekstrudering - hvor materialet ikke ville plastisere seg først og så plutselig fløt over når det gjorde det - at jeg husket å ha møtt denne situasjonen flere ganger før. Dette skjedde med både 65 mm og 55 mm koniske dobbeltskruemaskiner, der utilstrekkelige mateforhold forårsaket harpiksstrøm synlig gjennom vakuumporten. Plastiseringsprosessen så ut til å snu, og startet fra dysen og strekker seg bakover. Når det nådde vakuumporten, ville materialet flyte over. Selv å heve maskinens temperatur til 230 grader forbedret situasjonen bare litt, men PVC-nedbrytningen akselererte. Bare ved å øke mateforholdet til et passende nivå foregikk plastifiseringen normalt. På grunn av betydelig slitasje på skruens fremre ende, økte tilbakestrømningen, noe som førte til overløp av materiale ved vakuumporten. Å justere formelen for å forbedre den innledende plastifiseringen ga en viss forbedring.
Hele dette scenariet fremhever at PVC-ekstrudering krever riktig trykk- eller formfyllingsforhold for vellykket prosessering; temperaturjusteringer alene tjener hovedsakelig til å modifisere smelteflytkarakteristikker.
Så hvilken faktor spiller en mer betydelig rolle i plastiseringstemperatur, formulering eller skjærkraft?
Mekanisk skjærkraft. "Plastics Industry Handbook" om PVC sier tydelig at plastiseringen av PVC-suspensjon for generell bruk, eller den optimale primære partikkelstrømmen for plastisering, oppnås under høye jevne skjærforhold, som ikke kan oppnås ved temperatur alene. Dette betyr at mens formuleringsjusteringer delvis kan optimalisere prosessen, forblir kjernefaktoren skjærkraften utstyret gir. Dette er konsekvent verifisert. Selv ved bruk av de samme råmaterialene, formuleringene og formene fra KraussMaffei, produserte forskjellig utstyr produkter med inkonsekvente hakkslagstyrker, og oppnådde ikke konsekvent verdier over 30 MPa.
