Plastiks_8_2019

ТЕМА НОМЕРА / ОКРАШИВАНИЕ И КОМПАУНДИРОВАНИЕ П Л А С Т И К С № 8 ( 1 9 2 ) 2 0 1 9 w w w . p l a s t i c s . r u 18 таким образом, чтобы подготовить его к следующим стадиям пере- работки или же придать ему тре- буемые потребительские свой- ства. С этой целью пластик расплавляется в экструдере, где он затем смешивается с добавками, наполнителя- ми, армирующими мате- риалами или комбинацией всего вышеперечисленного. После гомогенизации и дега- зации компаунда происходит его формование (обычно в виде стренг) с использованием специ- альной оснастки. Затем полимер охлаждается и перерабатывается в гра- нулы. Данный процесс актуален также и для компаундирования биопластиков. Особенности компаундирования В обзоре, подготовленном немецкими компаниями-партнерами, в разделе «Ком- паундирование» перечислены следующие биоматериалы: ацетат целлюлозы, полиамид, полибутилен сукцинат и смеси на его основе, биополиэтилен, полигидроксибутират (вале- риат) биосинтетический, полимолочная кис- лота и смеси на ее основе, поли-L-молочная кислота, термопластичный крахмал и смеси на его основе. На то, как будет проходить в реально- сти компаундирование, влияет множество факторов, проявляющих себя как до на- чала этого процесса, так и одновременно с ним и оказывающих влияние на физико- механические, термические (химические) и реологические свойства перерабатываемых материалов, показатели которых зависят от типа пластмассы. Таким образом, описывае- мые в статье результаты исследований при- водятся в качестве ознакомительной инфор- мации и руководства для принятия решений. Если производитель сырья предоставляет свои собственные данные, то в процессе ра- боты следует опираться именно на них. Тем не менее в случае с биополимерами такое пока что случается нечасто. В табл. 1 пере- числены базовые рекомендации для основ- ных параметров техпроцесса переработки распространенных типов биополимеров. В целом опытным путем подтверждено, что компаундирование биопластиков для обеспечения минимально возможного сни- жения молекулярной массы материала и, следовательно, желаемых свойств конечного изделия потребует от переработчика особым образом организованного процесса. Для обе- спечения высокой диспергии необходимо большое количество циклов смешивания при умеренных и регулируемых скоростях сдвига. Также следует предусмотреть сле- дующее: — множественное разделение дозирую- щих потоков для щадящего введения воло- кон, наполнителей и добавок; — впрыскивание (при необходимости) жидких добавок в определенных зонах экс- трудера; — точный контроль подачи энергии и температурного профиля переработки; — узкое распределение умеренных ско- ростей сдвига для равномерности процесса; — специальная геометрия шнеков для гарантии низкого давления и низкой тем- пературы переработки. Сушка и дегазация В числе биопластиков есть материалы, напоминающие ПЭТ тем, что при их пере- работке необходимо особенно вниматель- но отслеживать уровень остаточной влаж- ности, поскольку они имеют обыкновение абсорбировать жидкости (то есть являются гидрофильными). Существуют два способа решения данной проблемы: — предварительная сушка, представляю- щая собой просушивание твердого сырья с использованием соответствующего обору- дования; — дегазация, осуществляемая непосред- ственно в процессе компаундирования. Изучение воздействия, оказываемого сушкой на материал, широко распростране- Предварительная подготовка к экструзии Предварительная подготовка к реологическим измерениям Содержание влаги до начала реологических измерений, % Проба EXTR dry, 80°C Сушка в течение 16 ч при температуре 80°C Сушка в течение 16 ч при температуре 80°C 0,0182 Проба EXTR dry, 23°C и относительная влажность 50% Сушка в течение 16 ч при температуре 80°C Хранение при температуре 23°C и относительной влажности воздуха 50% 0,3517 Проба EXTR wet, 80°C Хранение при температуре 23°C и относительной влажности воздуха 50% Сушка в течение 16 ч при температуре 80°C 0,0187 Проба EXTR wet, 23°C и относительная влажность 50% Хранение при температуре 23°C и относительной влажности воздуха 50% Хранение при температуре 23°C и относительной влажности воздуха 50% 0,3482 Таблица 2. Предварительная подготовка ПМК Ingeo 3251D к процессу экструзии и реологическим измерениям