수중 펠렛화의 일반적인 문제 해결

2024년 7월 26일

오늘날 복합재 생산업체의 주요 관심사는 일정 기간 동안 제품의 품질을 관리하는 것입니다. 잠재적인 문제 중 수중 펠릿화에서 펠릿의 불일치가 가장 빈번한 문제 중 하나입니다. 이는 잘못된 다이 크기 또는 선택, 가열 효율의 차이를 포함한 여러 요인의 결과일 수 있습니다. 이 글에서는 펠릿의 품질이 일관되지 않게 만드는 주요 원인과 이를 해결하는 가능한 방법에 대해 살펴보겠습니다.

부적절한 다이 크기

수중 펠릿화와 관련하여 펠릿의 불일치로 이어지는 가장 중요한 문제 중 하나는 다이 사이징 문제입니다. 일반적으로 많은 수중 펠릿화 공정에서 잘못된 다이 치수는 압출 구멍 단면을 가로지르는 폴리머 흐름에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 높으며 최악의 경우 폴리머가 동결-오프 효과라고 알려진 압출 구멍에서 응고될 가능성이 높습니다. 동결 현상은 압출 구멍을 통한 폴리머의 속도가 너무 낮아지지 않도록 하고 다이 온도가 적절한지 확인하여서만 피할 수 있습니다.

다이 홀을 통한 권장 폴리머 속도는 일반적으로 2 범위입니다. 압출물이 응고되는 것을 방지하기 위해 초당 5~3피트의 속도 범위가 될 수 있습니다. 그러나 필요한 생산 속도가 홀당 올바른 속도와 함께 실현되도록 하려면 다이 플레이트에 올바른 홀리지가 있어야 합니다.

예를 들어, 다이의 구멍 직경이 0.125인치(3.2±0.2mm)라고 가정합니다. 이 경우 권장 속도를 충족하려면 다이 구멍당 시간당 50~60파운드를 절단해야 합니다. 이 경우 계산은 해당 재료의 비중을 1로 가정합니다. 그러나 압출/펠렛화 재료의 비중이 더 높은 경우(아마도 필러 또는 안료의 존재로 인해) 수정해야 합니다. 예를 들어, 비중이 1.8인 재료는 다이 구멍당 시간당 50~60파운드의 1.8배를 처리해야 합니다. 이러한 조정은 직관에 어긋날 수 있는데, 실제로는 작동 중에 모든 구멍이 "열려 있는" 상태를 유지하는 데 더 적은 구멍이 필요할 수 있지만 압력 강하를 줄이기 위해 더 많은 구멍을 추가하는 것이 필요한 것처럼 보일 수 있기 때문입니다.

적절한 폴리머 속도를 유지하고 다이 플레이트에서 열을 관리하는 것은 균일한 크기의 펠릿을 생산하는 데 필수적입니다. 이러한 제어가 없다면 아무리 많은 공정 설정이나 엔지니어링된 장치도 펠릿 불일치를 일으키는 문제를 완전히 해결할 수 없습니다.

부적절한 다이 온도

부적절한 다이 온도는 다이 동결의 또 다른 일반적인 원인입니다. 일반적으로 다이 온도는 폴리머 용융 온도보다 약 25°F 더 높게 설정해야 하지만 이는 특정 제품에 따라 약간 다를 수 있습니다. 다이의 적절한 단열은 공정 수로의 열 손실을 방지하는 데 중요하며, 이는 다이 온도에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

대부분의 다이는 고온, 실온 가황(RTV) 실리콘으로 단열 및 밀봉됩니다(단열 보드는 수중 절단 플레이트와 수조 사이에 배치되고 실런트로 밀봉됨). 시간이 지남에 따라 온도가 높아지면 이 실런트가 분해되어 물이 단열재로 스며들어 다이 온도가 낮아질 수 있습니다. 다이 헤드의 온도가 시동 전에 사전 설정 온도에 도달한 다음 시동 후 급격히 떨어져 가열 시스템이 다이 헤드의 설정 온도에 도달하지 않고도 계속 열을 가하는 경우 펠릿화 다이 템플릿과 수조 사이의 단열 보드가 노후화되어 열 단열 성능이 저하되었음을 나타냅니다. 교체가 필요합니다. 단열 보드에는 다양한 재료가 있으며, 재료마다 단열 성능이 다르므로 올바른 재료를 선택하는 것이 중요합니다. OEM(Original Equipment Manufacturer) 단열 보드를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 도움이 필요하면 Granuwel에 문의하십시오. 부적절한 설치도 단열 효과에 영향을 미칠 수 있습니다. Granuwel의 올바른 설치 지침을 따르십시오.

올바른 다이 헤드 히터 선택

Granuwel은 선택할 수 있는 다양한 수중 펠릿화 다이 헤드 히터를 제공합니다. 수년간의 수중 펠릿화 장비 경험을 바탕으로 고객이 처리하는 재료에 따라 적절한 다이 헤드 가열 방법을 추천할 수 있습니다. 일반적으로 PE, EVA, TPU, PP 및 기타 재료와 같은 저온 범용 플라스틱의 경우 전기 가열(가열 막대)을 사용하는 것이 좋습니다. 장비의 출력에 따라 일반적으로 6~12개의 가열 막대를 장착합니다.

다이의 전력 사용량을 모니터링하면 히터의 문제를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 각 가열 막대에 대한 전류 표시등이 장착되어 있습니다. 가열 막대가 정상적으로 작동하면 녹색 표시등이 표시됩니다. 가열 막대가 고장나면 빨간색 표시등으로 바뀌어 각 가열 막대의 작동 상태를 한눈에 명확하게 볼 수 있습니다. 정상 또는 결함.

일부 고온 재료 및 입자상 재료의 과립화의 경우, 전자기 히터를 사용하는 것이 좋습니다. 고주파로 가열할 수 있습니다. 매우 짧은 시간 내에 사전 설정된 온도에 도달합니다. 다이 헤드 온도와 탈수기 물 탱크 온도의 온도 차이가 크더라도 다이 온도를 유지할 수 있습니다. 다이의 온도 강하로 인한 동결 현상을 피하십시오.

다이홀 막힘

다이 구멍의 물리적 막힘은 펠릿의 불일치로 이어질 수 있으며, 이는 종종 재료의 오염 물질이나 분산이 불량한 미네랄 필러로 인해 발생합니다. 이러한 막힘을 방지하기 위해 다이 전에 스크린 체인저나 어떤 형태의 여과를 구현하는 것이 좋습니다. 그러나 오염의 이점 중 일부도 유지되므로 오염 물질이 다이에 도달하기 전에 여과되어 생산된 펠릿의 품질과 크기가 제어됩니다. 작은 시스템의 경우 막힘은 해당 목적으로 제공된 도구를 사용하여 손으로 쉽게 청소할 수 있으므로 막힘을 제거하는 데 시간이 거의 걸리지 않습니다. 그러나 더 큰 시스템의 경우 세척을 위해 다이를 제거해야 할 수 있으며, 이는 시간이 많이 걸리지만 기능을 복구하는 데 효과적입니다. 또한 조립이 연장되는 기간 동안에는 다이 열 영역을 포함한 각 프로필의 온도를 낮추어 열화로 인해 재료가 막히는 경향을 제거해야 합니다. 연간, 월간, 주간 또는 일일 점검을 표준화하면 방해를 피하는 데 도움이 될 수도 있습니다. 이는 위에 나열된 막힘 감소 방법 외에도 항상 다른 형태의 관리를 구현할 여지가 있기 때문입니다. 위에 언급된 가능한 과제를 적절히 해결함으로써 제조업체는 고품질 펠릿을 생산할 수 있고 동시에 생산 공정의 중단 사례를 최소화하여 생산의 효율성과 경제성을 향상시킬 수 있습니다.

원료 및 압출기 문제 해결

일부 공정 변수는 원료에 따라 펠릿 크기가 고르지 않게 만들 수 있습니다. 예를 들어, 호퍼에서 원료 브리징은 압출기로의 재료 흐름을 느리게 합니다. 이 브리징은 재료 흐름 내에서 중단을 초래할 수 있으며, 그 결과 펠릿 품질이 좋지 않거나 심지어 다이 동결이 발생할 수 있습니다. 이와 관련하여 이러한 문제를 없애기 위해서는 적절한 호퍼 설계를 고수해야 하며, 이를 통해 브리지 형성을 방지하고 호퍼의 지속적인 양보와 유지 관리를 수행해야 합니다. 일부 방법에는 호퍼 교반, 진동기 설치 또는 재료 흐름을 개선하고 막힘 발생을 줄이기 위한 흐름 보조제 사용이 포함됩니다.

또한 적절한 온도 설정도 중요합니다. 너무 낮거나 너무 높은 온도는 입자 모양에 큰 영향을 미칩니다.：압출기 온도는 잘못 설정하면 서징(용융 압출 볼륨 변동)이 발생하는 매개변수로, 이는 펠릿 크기의 가변성에 영향을 미칩니다. 서지는 압출기가 다양한 압력 및/또는 온도에 있을 때 발생하여 용융물의 흐름 속도에 영향을 미칩니다. 이 문제를 해결하려면 압출 단계와 전체 프로세스에서 온도를 엄격하게 제어해야 합니다. 이러한 변화는 온도 측정 장치의 정기적인 점검 및 조정과 동일한 가열 조건을 생성하여 피할 수 있습니다.

용융 온도가 너무 높은 것도 바람직하지 않으며, 같은 방식으로 펠릿이 변형되어 품질이 떨어질 수 있습니다. 적절한 냉각을 해야 하며 압출기의 열 구역을 제어하여 용융물을 적절한 범위로 유지해야 변형이 발생하지 않습니다. 이러한 잠재적인 문제를 일관된 유지 관리, 적절한 장비 설계 및 적절한 온도 조절로 해결하면 제조업체는 동일한 크기의 펠릿을 생산할 수 있으므로 제조된 펠릿의 품질을 개선할 수 있습니다.

펠릿의 미립자와 꼬리 관리

Granuwel 중요 공지: 첫째, 마모된 블레이드는 정기적으로 교체해야 합니다. 장비에 새 블레이드를 설치하기 전에 블레이드 홀더에 장착된 블레이드를 표면 연삭기로 연삭하여 블레이드 표면이 완전히 평평해질 때까지 연삭하는 것이 가장 좋습니다. 그런 다음 블레이드 홀더를 장비에 장착합니다. 표면 연삭기를 사용할 수 없는 경우 블레이드를 교체한 후 펠렛타이저를 시작하고 팁 압력을 적절히 높여 내부 템플릿 평면을 블레이드 표면에 연삭합니다.

펠릿의 미립자와 꼬리는 다이와 블레이드 마모와 같은 상황에서 볼 수 있습니다. 이는 홈이 있는 다이 플레이트 절단면이나 마모된 블레이드로 인해 절단이 깨끗하지 않아 펠릿에 꼬리가 생기기 때문입니다. 다이 면과 블레이드도 호환되는 재료로 만들어야 합니다. 예를 들어, 경도가 높은 블레이드를 선택하면 블레이드의 수명이 늘어나지만 다이 면의 본드 마모가 발생합니다. 다이에 사용된 재료의 경도 표준과 블레이드의 경도 표준을 주의 깊게 관찰하면 마모율이 균형을 이루도록 하여 꼬리와 깨끗하지 않은 절단이 발생할 가능성을 제거하는 데 큰 도움이 됩니다.

꼬리가 생길 수 있는 다른 요인으로는 높은 용융 온도, 펠렛타이저 샤프트에 부적절한 다이 센터링, 펠렛타이저의 마모된 베어링, 뜨거운 공정수 등이 있습니다. 펠렛타이저 베어링과 다이 정렬을 적절한 방식과 시간 기준으로 점검하면 적절한 절단을 얻는 데 더 중요한 기계적 마모와 정렬 오류를 줄일 수 있습니다. 용융 온도와 공정수 온도를 조절하면 꼬리 형성을 방지하여 절단 조건을 최상의 상태로 유지할 수 있습니다.

또 다른 중요한 요건은 다이 플레이트 구멍을 통과하거나 압출될 때의 폴리머 속도입니다. 다이 구멍 내의 큰 흐름 구배는 흐름 속도를 과장하고 구멍의 슬리빙을 생성하여 깨끗한 절단을 방해하는 바람직하지 않은 형태의 폴리머 숄더로 이어집니다. 이는 폴리머 흐름 속도를 변경하고 흐름이 다이 구멍 전체에 걸쳐 일정하도록 보장하여 제어할 수 있습니다. 펠릿이 원심 건조기로 건조되는 과정을 거치는 동안 꼬리가 깎여 나가고 미립자로 발전하여 재료 취급 시스템에 문제를 일으키고 잔류 수분 수준이 증가할 수 있습니다. 사용된 유형과 건조 기술의 효율성에 주의를 기울이고 원심 건조기가 잘 유지되도록 하면 미립자 발생을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

펠릿의 높은 잔류 수분 방지

완성된 펠릿의 잔류 수분 함량이 필요 이상으로 높아지는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 여기에는 용융 균열, 다공성 펠릿 형성(특히 높은 필러 적재량을 사용할 때), 구형이 아닌 펠릿 모양, 수분 '포획'을 일으킬 가능성이 높은 높은 작동/환경 조건이 포함됩니다. 용융 균열은 펠릿 표면이 거칠어 보이는 현상으로, 더 얇은 펠릿을 절단하거나 다이 홀 속도를 줄이면 제거할 수 있습니다. 이러한 변경 사항을 적용하면 수분을 포획할 수 있는 최소한의 기능을 가진 관련 표면이 보장됩니다.

미네랄 필러의 비율이 높을수록 기계적으로 건조하기 어려운 다공성 구조를 가진 펠릿이 형성되므로 후속 단계에서 건조합니다. 이와 관련하여, 완제품의 원하는 특성과 건조 효율을 고려하여 양에 비해 매우 중요한 필러 적재량을 최적화하는 대가로 문제를 해결할 수 있습니다. 건조제 건조기와 같은 건조 후 공정을 사용하거나 대류 오븐에서 건조 시간을 늘리면 이러한 다공성 펠릿의 수분 함량이 낮아집니다.

원심 건조기는 표면 건조를 위해 제품의 흐름과 반대 방향으로 주변 공기의 잔류 열, 원심력 및 흐름을 사용합니다. 공정수 열 조건 및 반대 기류와 같은 작동 조건이 수분 제어가 효과적이려면 원하는 수준으로 유지되어야 합니다. 원심 건조기가 자주 교정되고 적절하게 유지 관리된다면 위의 매개변수를 일관되게 충족할 수 있습니다.

습도와 같은 환경 조건도 펠릿에 있는 수분 함량에 영향을 미치는데, 특히 자연적으로 매우 차가운 물이 필요한 끈적끈적한 제품의 경우 그렇습니다. 이를 방지하기 위해 제조업체는 제습기를 사용하고 에어컨이 있는 방에서 작업하여 환경을 조절해야 합니다. 또한 공정수를 예상 온도까지 적절히 냉각하면 특히 습도가 높은 지역에서 수분 수준을 제어하는 데 큰 도움이 됩니다.

결론

마지막으로, 수중 펠릿화에서 특정 공정의 원인과 결과를 인식하는 것이 보다 일관된 펠릿 품질을 제공하는 데 도움이 될 수 있음을 알 수 있습니다. 다이 크기, 다이 온도, 다이 홀 막힘, 원료 흐름, 압출기 설정 방법, 미립자 및 수분 관리와 같은 영역은 개선할 수 있는 영역입니다. 지속적인 우려 사항을 해결하려면 수중 펠릿화기 제조업체에 조언을 구하고 생산의 전반적인 품질을 개선할 수 있는 가능한 방법을 알아보는 것이 좋습니다.

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