Ако искате стабилен процес и части, които функционират правилно, трябва да следите съдържанието на вода в смолата преди формоване.
# най-добри практики # съвети за обработка # научно формоване

преди

Гравиметричните анализатори на влагата са често срещано и относително евтино средство за определяне на процента на влага в смолата. Инструментът е по същество чувствителен баланс, съдържащ се във фурната. Той обаче не е специфичен за влагата и неговите измервания могат да бъдат изкривени от други летливи вещества в пластмасата. (Снимка: Teel Plastics)

Дял

Прочетете Напред

Когато представям обучителни семинари, насърчавам присъстващите да задават въпроси. Даже предлагам награди за участие. По време на уроците ми през декември се появи този въпрос: Каква е разликата между анализа на влагата, специфичен за влагата, и анализа на влагата за отслабване? Това ме зашемети, тъй като никога не се бях сещал да го обясня - фал от моя страна. Това е важен въпрос, тъй като той е свързан със сушенето на пластмаси, за да се направят приемливи части от чувствителни на влага смоли. От решаващо значение е да разберете тестовете, които използвате за анализ на влагата във вашия магазин. Защо е така?

Изсушаването на смола е решаваща част от повечето формовъчни операции. Това беше тема на няколко статии от колегата на колумниста на Plastics Technology Майк Сепе, както и от честия сътрудник на PT и експерта по сушене Pete Stoughton, както и от мен (вижте специалната добавка за изсушаване на Plastics Technology за повече информация). Пишем за сушене, защото много от проблемите с частите, с които се справяме, са резултат от неправилно сушене. Тези проблеми включват вариации на процеса, преждевременни откази на части, върнати части, съдебни дела и т.н., като всички те добавят значителни загуби в долари. Печалбите страдат и вие като преработвател плащате цената навреме и се потите, за да преработите всички тези части, за да попълните поръчките.

Анализът на влагата е от основно значение за това дали смолата е изсушена правилно. Знаете, че някои хигроскопични смоли като найлон, PC и PET трябва да бъдат изсушени преди обработката. Производителите на смоли ви казват да го изсушите и да осигурите максимално ниво на влага, подходящо за правилна обработка. За съжаление причината, поради която сушенето е толкова важно, понякога се пренебрегва. За да сме сигурни, че сме на една и съща страница, основната причина, поради която трябва да изсушите тези пластмаси, е да предотвратите разграждането на полимерните вериги чрез хидролиза. Да, разсейването поради влага е проблем, но не е горилата, а страничен проблем.

Ако не изсушите правилно тези смоли, влагата, дори при изключително ниски нива - над около 200 ppm за много смоли - ще реагира с (нарязва) полимерните вериги. Нарязани или къси полимерни вериги означават разграждане на молекулното тегло, което причинява горепосочените проблеми. За да осигурим перспектива за това колко малки са 200 ppm, нека поговорим по отношение на много сухо мартини: 200 ppm би означавало 200 капки (около 10 g) вермут в 13 gal (50 литра) джин или водка. Това наистина е „сухо“ мартини. Така че, когато анализираме проба от смола за влага, ние търсим много малко количество вода. Това ни казва, че нашият аналитичен метод трябва да бъде точен до много ниски нива на влага.

Колко точно? Например 200 ppm е еквивалентно на 0,0200%. Това е 0,02 lb (само 9,1 g) вода в 100 lb (45 360 g) смола. Старият ми приятел, Крусти-старши, казва, че може да разбере дали смолата е мокра: „Просто потърсете изпъкналост на частите или мехурчета в продухването.“ За съжаление, тези нива на влага няма да предизвикат разсейване, тъй като водата се консумира при хидролизата на полимерните вериги. Частите ще изглеждат страхотно, но молекулното тегло е нарушено и частите ще се провалят при стрес. Нито операторът, нито контролът на качеството няма да видят никакъв визуален намек за проблем.

Следователно се върнахме към изискването за анализ за влага - т.е. тестване на смолата преди обработка. И между другото, моля, разберете, че ако направите части с мокра смола и разберете след това, не можете да смилате частите и да изсушавате отново смолата, за да отстраните проблема. Свойствата на смолата се унищожават и материалът трябва да се изхвърли, изгори или върне обратно на производителя. Освен това, не го смесвайте с добър или необработен материал, за да направите части; те също ще имат намалени физични и химични свойства.

За съжаление, ниската точка на оросяване на сушилнята не гарантира суха смола. За да знаете правилното ниво на влага преди обработката, трябва да използвате „специфичен за влагата“ (а не метод за отслабване). Защо и каква е разликата?

Нека започнем с обяснението на тестовете за отслабване. Загубата на тегло включва вземане на проба смола от сушилнята или бункера и поставянето й върху тиган, който се загрява по време на анализа. След като заредите тигана с пелети и преди да започне нагряването, инструментът претегля вашата проба. След това, след като натиснете старта, тиганът се загрява до температура, специфична за конкретната смола. Докато смолата се нагрява, влагата и всичко останало, което е летливо при изпитваната температура, се изпарява и оставя пробата. Пробата става по-лека, когато летливите вещества се изхвърлят.

И така, как инструментът знае колко голяма част от загубата на тегло е вода и колко други летливи компоненти като освобождаване на плесен, стабилизатори, антистатици или други добавки, които могат да бъдат в полимера?

Не става. Често, когато загрявате смола, можете да я помиришете. Водата няма мирис, така че откривате нещо друго, което се е изпарило. Следователно, ако пробата ви тежи 50 g с 0,0200% водно съдържание, ще има само 0,010 g влага, които да се летят. Доларова банкнота тежи грам, така че това е само 1/100 от теглото на доларова банкнота. Добавките, ако има такива, са на по-високи нива. Следователно можете да си представите колко лесно други летливи вещества могат да изкривят анализа.

Анализът, специфичен за влагата, започва по същия начин: получавате подходяща проба и я претегляте. След това пробата се поставя в апарат, където обикновено се нагрява, подобно на анализа за загуба на тегло. Отново влагата и другите летливи вещества се изхвърлят, но под суха азотна атмосфера. Голямата разлика е, че има специален детектор, улавящ тези летливи вещества и той измерва само количеството изпаряващи се влага, а не никоя от останалите летливи вещества. Получаваме точен отчет за това колко влага присъства, нищо друго. Това имаме предвид под „специфична за влагата“.

Долен ред: Ако искате стабилен процес и части, които функционират правилно, трябва да следите съдържанието на вода в смолата преди обработката. Влага/вода реагира с определени смоли и разгражда молекулното тегло чрез хидролиза. Анализът трябва да е специфичен за влагата, за да знаете дали смолата е правилно изсушена. Ще призная, че специфичните за влага методи са по-скъпи от методите за отслабване, но нямаме избор.

Нуждаем се от по-добра технология за анализ на влагата. Трябва да има технология, която да ни позволи да поставим малка сонда в захранващото гърло, която свети зелено, ако смолата е суха и червена, ако е прекалено мокра. Би било хубаво, ако може да обработва по-големи проби и да предоставя резултати за по-малко от 60 секунди. Всъщност има поне два инструмента, които са сравнително нови на пазара и чиито доставчици обещават точно тези предимства. Аз самият нямам достатъчно опит с тях, за да коментирам представянето им.