چرا استحکام سطح محصولات پلاستیکی هنگام استفاده از رزین بازیافتی کاهش می یابد؟

استفاده از رزین بازیافتی در قطعات پلاستیکی چالش هایی را برای مهندسان ایجاد می کند. افزودن مواد ثانویه بیشتر می‌تواند منجر به تخریب بیشتر پلاستیک، کاهش استحکام ساختاری اولیه و افزایش خطر ترک خوردن شود، به‌ویژه در مناطق پر استرس مانند قلاب‌ها و سوراخ‌های پیچ. با وجود این مسائل، ترکیب مواد بازیافتی در پلاستیک برای پایداری محیط زیست حیاتی است.

اما چرا استفاده از مواد ثانویه بازیافتی باعث کاهش استحکام پلاستیک می شود؟ این سوال در دو سطح قابل بررسی است

1. منشا مواد ثانویه بازیافتی

اول اینکه آیا قالب‌های تزریق پلاستیک باید از مواد ثانویه استفاده کنند؟ در حالی که حفاظت از محیط زیست یک نگرانی است، صرفه جویی در هزینه اغلب انگیزه اصلی است، زیرا مواد ثانویه ارزان تر هستند. اما آیا این کارخانه ها از همان نوع مواد بازیافتی مانند گلوله های پلاستیکی اصلی استفاده می کنند؟ به عنوان مثال، اگر گلوله های اصلی از مواد رایانه شخصی سابیک (GE سابق) باشند، آیا سازندگان واقعاً از مواد بازیافتی رایانه شخصی Sabic استفاده می کنند یا از مواد بازیافتی رایانه شخصی موجود استفاده می کنند یا حتی در ABS مخلوط می شوند؟ هرچه عیار گلوله های پلاستیکی بالاتر باشد، استفاده از مواد بازیافتی برای تولیدکنندگان مناسب تر است، زیرا این امر ممکن است منجر به کیفیت پایین تر محصولات شود.

عدم قطعیت دیگر در مورد مواد بازیافتی ذخیره سازی است. این مواد اغلب به طور نامناسب و در معرض عواملی مانند باد، خورشید و باران نگهداری می شوند. شاید متوجه شده باشید که یک صندلی پلاستیکی که در زیر نور آفتاب رها شده است، در نهایت محو و شکننده می شود. به طور مشابه، مواد بازیافتی که در معرض شرایط سخت قرار می‌گیرند، خواص فیزیکی تخریب‌شده‌ای خواهند داشت و در نتیجه کیفیت غیرقابل پیش‌بینی را به همراه خواهند داشت.

2. تفاوت در مقادیر MFI (Melt Flow Index) قبل و بعد از تزریق پلاستیک

ثانیا، حتی اگر در فرآیند تزریق پلاستیک شما از موادی استفاده شود که کاملاً با گلوله‌های پلاستیکی اصلی یا مواد قابل بازیافت با مشخصات مشابه از یک برند مطابقت دارند، تجربه نشان می‌دهد که مقدار MFI (شاخص جریان ذوب) بیشتر پلاستیک‌ها حدود 20 تا 30 درصد افزایش می‌یابد. بعد از تزریق این افزایش در MFI معمولاً منجر به کاهش استحکام ساختاری پلاستیک می شود که ممکن است بر عملکرد و دوام کلی محصول تأثیر بگذارد.

پلاستیک های ترموپلاستیک با تشکیل کریستال های پلیمری که در هم پیچیده شده اند و در نتیجه استحکام ساختاری بالایی دارند مشخص می شود. در طول فرآیند قالب‌گیری تزریقی، پیچ سربی این زنجیره‌های مولکولی بلند را به بخش‌های کوتاه‌تر می‌شکند و وزن مولکولی آن‌ها را کاهش می‌دهد. این فرآیند که به عنوان بریدگی زنجیره ای شناخته می شود، منجر به تضعیف درهم تنیدگی مولکولی و متعاقب آن کاهش قدرت می شود. برای اطلاعات بیشتر، لطفاً به مقاله خواص رئولوژیکی پلاستیک مراجعه کنید.

با توجه به نوسان قیمت ها و در دسترس بودن رزین های ترموپلاستیک، عاقلانه است که استفاده از رزین خود را بهینه کنید. یکی از روش های رایج استفاده از ریگرند است. پس از تکمیل پروژه، مواد اضافی و قطعات رد شده را می توان بازیافت و مجدداً به عنوان سنگ زنی تغییر کاربری داد، که سپس می تواند با رزین جدید مخلوط شود یا به طور مستقل استفاده شود.

هنگامی که ترموپلاستیک ها تحت فشار حرارتی و مکانیکی قرار می گیرند، می توانند ضعیف و شکننده شوند، تخریبی که به عنوان "تاریخچه گرما" شناخته می شود. هم گرمای حاصل از پردازش و هم فرآیند آسیاب می تواند بر خواص فیزیکی، شیمیایی و جریانی رزین ترموپلاستیک تأثیر بگذارد. در حالی که تاریخچه دما یا گرما به عنوان عامل اصلی تخریب پلیمر در نظر گرفته می شود، بسیاری از رزین ها می توانند خواص فیزیکی خود را از طریق تعداد محدودی از رزین ها حفظ کنند. اگر در طول پردازش به درستی مدیریت شوند، چرخه‌های دوباره آسیاب شوند.

نسبت رزین ایده آل به رزین بکر چقدر است؟

به طور معمول، هدف صنعت قالب‌گیری ترکیبی از 20 تا 25 درصد یا کمتر مخلوط با رزین بکر است. با این حال، بسته به فرآیند تولید، نسبت می تواند از 100 درصد رزین بکر تا 100 درصد دوباره آسیاب متفاوت باشد.

عوامل موثر بر این تنوع عبارتند از

• آموزش ناکافی هندلرهای رزین

• کالیبراسیون نادرست فیدرهای بکر و/یا دوباره آسیاب

• اختلاط ناهموار مواد

• انضباط کافی در طبقه مغازه یا رعایت رویه های تعیین شده

• برای جلوگیری از نتایج بالقوه فاجعه آمیز، رویه ها و نظم و انضباط مناسب در سطح مغازه ضروری است.

نکته مهم دیگر این است که حتی اگر مخلوط اولیه حاوی 20 درصد دوباره آسیاب باشد، پاس های بعدی همیشه حاوی مقداری از مخلوط مجدد آسیاب قبلی هستند. رزین از اولین پاس در انبار باقی می ماند. با تامین کننده رزین خود مشورت کنید تا بدانید پلاستیک شما چند بار می تواند فرآیند قالب گیری را پیش از تخریب بیش از 10 درصد طی کند و مشخص کنید که ابتدا کدام خواص تحت تأثیر قرار می گیرند.

از چه مشکلات احتمالی باید آگاه باشید؟

اطمینان حاصل کنید که رزین هایی مانند نایلون، پلی کربنات، پلی (بوتادین ترفتالات) (PBT) و پلی (اتیلن ترفتالات) (PET) قبل از پردازش اولیه به درستی خشک شده باشند. در غیر این صورت، آنها می توانند در سیلندر دستگاه قالب گیری هیدرولیز شوند و زنجیره های پلیمری را کوتاه کرده و باعث تخریب شوند. ترکیب مجدد تجزیه شده در رزین بکر در سطوح 25 درصد می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد و عملکرد قطعات نهایی تأثیر بگذارد. نظارت بر سطوح دما بسیار مهم است. پردازش رزین بکر در دمای بالاتر از سطوح توصیه شده می تواند تخریب پلیمر را تسریع کند.

اندازه گلوله ثابت نیز حیاتی است. بدون تعمیر و نگهداری منظم آسیاب، می‌توانید طیف وسیعی از اندازه‌های گرانول، از گرد و غبار ریز گرفته تا تکه‌های ¼ اینچی یا بزرگ‌تر داشته باشید. در طول پلاستیک سازی یا چرخش پیچ، پیچ ممکن است این دانه های با اندازه های مختلف را به طور یکنواخت ذوب نکند، که به طور بالقوه می تواند بر خواص قطعات نهایی تأثیر بگذارد. Repelletizing یک راه حل موثر برای این موضوع است. با فیلتر مذاب مجدد، آلاینده های غیر پلاستیکی را می توان حذف کرد. برای حفظ ثبات فرآیند بهینه، تعمیر و نگهداری منظم آسیاب ضروری است. این شامل تیز کردن تیغه ها، تمیز کردن دستگاه و اطمینان از عملکرد صحیح صفحه نمایش است.

به نظر شما مهم‌ترین چالش مرتبط با سنگ‌زنی مجدد چیست؟ بر اساس تجربه من، آلودگی ناشی از پلاستیک و مواد خارجی یک مانع مهم است. اغلب، تولید به دلیل گرفتگی نوک های داغ مختل می شود. برای کاهش هزینه‌ها، توصیه می‌شود فقط از رزین بکر در ابزارهای رانر گرم استفاده کنید و برای ابزارهای رانر سرد دوباره آسیاب کنید. اگرچه این ممکن است برای همه گزینه مناسبی نباشد، در صورت امکان یک استراتژی موثر است.

چه راه حل هایی برای رفع این مسائل وجود دارد؟

به جای مخلوط کردن ریگریند با رزین بکر، از 100% ریگرند استفاده کنید. این رویکرد از مشکلات ذکر شده در بالا جلوگیری می کند. با این روش ابتدا از تمام رزین بکر استفاده می‌کنید و سپس ریس را با ظرفیت کامل وارد دستگاه می‌کنید.