Çok Vidalı Gaz Alma Sistemi ile Kompaundlama
Çok Vidalı Gaz Alma Sistemine Sahip Kaskad Ekstrüder ile KompaundlamaMRS (multi-rotation system) teknolojisi, en küçük partiküllerin bile polimer eriyiğine homojen şekilde dağıtılmasını sağlar. Katkı maddeleri süspansiyon formunda beslenir ve taşıyıcı sıvı saniyeler içinde uzaklaştırılır.(MRS bölümünde gaz alma: Sistem, polimerden saatte 3 ila 250 litre suyu 6 saniyeden kısa sürede uzaklaştırabilir.)
Çok Vidalı Gaz Alma Sistemine Sahip Kaskad Ekstrüder ile Kompaundlama
MRS (multi-rotation system) teknolojisi, en küçük partiküllerin bile polimer eriyiğine homojen şekilde dağıtılmasını sağlar. Katkı maddeleri süspansiyon formunda beslenir ve taşıyıcı sıvı saniyeler içinde uzaklaştırılır.
(MRS bölümünde gaz alma: Sistem, polimerden saatte 3 ila 250 litre suyu 6 saniyeden kısa sürede uzaklaştırabilir.)
Birçok durumda, bir katkı maddesinin partikül boyutu, polimerin özelliklerinde yaratacağı değişimi belirleyen en kritik faktördür. Ancak partikül boyutu küçüldükçe, partiküller birbirine yapışarak daha büyük kümeler (aglomera) oluşturma eğilimindedir.
İstenen etkinin sağlanması için polimere eklenecek katkı miktarı genellikle ağırlıkça belirlenir. Ancak nihai üründeki etkiyi belirleyen esas unsur çoğunlukla ağırlık değil, toplam partikül yüzey alanıdır.
Bu nedenle:
Aglomeralar istenmeyen yapılardır
Çünkü aynı ağırlıktaki tekil partiküllere göre çok daha düşük yüzey alanına sahiptirler
Aglomerasyon Nasıl Önlenir?
Günümüzde aglomera oluşumunu azaltmak veya önlemek için üç temel yöntem kullanılmaktadır:
1. Yüksek kesme kuvveti ile parçalama
Katkı maddesi polimere beslenirken:
Vida aralığındaki sürtünme (örneğin çift vidalı ekstrüderlerde) kullanılır
Aglomeralar kesme kuvveti ile parçalanır
Ancak:
Kesme arttıkça polimer hasar riski artar
Küçük partiküller için bu dengeyi sağlamak zordur
2. Yüzey kaplama (release agent)
Partiküller işlem öncesinde kaplanır:
Yapışma azaltılır
Aglomeralar küçültülür
Ancak:
Etkisi duruma bağlıdır
Kaplama maddesi katkının özelliklerini olumsuz etkileyebilir
3. Süspansiyon yöntemi (en etkili yöntem)
Katkı maddeleri önce su bazlı süspansiyon halinde beslenir:
Aglomeralar büyük ölçüde engellenir
Büyük aglomeralar neredeyse tamamen ortadan kalkar
Dezavantaj:
Suyun çok hızlı şekilde uzaklaştırılması gerekir
Avantaj:
Partikül ne kadar küçükse yöntem o kadar başarılıdır
İki Aşamalı Proses
Gneuss tarafından geliştirilen sistem iki adımdan oluşur:
1. Twin-screw ekstrüder
Katkı maddesi (süspansiyon halinde) polimere enjekte edilir
2. MRS devolatilizasyon ekstrüderi
Su buhar olarak uzaklaştırılır
Önemli nokta:
Taşıyıcı sıvı (toplamın %15-20'si)
10 saniyeden kısa sürede uzaklaştırılır
MRS sistemi:
Saatte 3-250 litre suyu uzaklaştırabilir
Kullanılan Malzemeler
Sistem şu polimerlerle çalışabilir:
PP
LDPE
HDPE
PA6, PA12
PET
PS
Kullanılan nanopartiküller:
TiO₂
BaSO₄
Karbon nanotüp
Karbon siyahı
Talk
Silikatlar
Selüloz lifleri
Örnek Karşılaştırma
PET + BaSO₄ uygulamasında:
Süspansiyon ile besleme:
Çok düşük aglomera oranı (< %1)
Yüksek yüzey alanı
Homojen dağılım
Toz olarak besleme:
Yüksek aglomera oranı (> %20)
Düşük etkin yüzey alanı
Sonuç:
Süspansiyon yöntemi çok daha verimli
Yeni Uygulamalar İçin Büyük Avantaj
Bu teknoloji sayesinde:
En küçük partiküller bile aglomera olmadan dağılır
Çok yüksek homojenlik elde edilir
Partikül boyutu küçüldükçe yüzey alanı üstel olarak arttığı için:
→ Bu teknoloji çok geniş yeni uygulama alanları açar
Sağlanan Kazanımlar
Daha düşük katkı oranı ile:
Daha iyi mekanik özellikler
Daha iyi optik özellikler
Daha iyi iletkenlik
Daha iyi yapışma
Daha düşük koku
Daha iyi geri dönüşüm performansı
elde edilir
Genel Sonuç
MRS nano-compounding teknolojisi:
Aglomerasyonu ortadan kaldırır
Katkıları maksimum verimle kullanır
Daha düşük maliyet + daha yüksek performans sağlar
En kritik avantaj:
Daha az katkı ile daha yüksek performanslı ürün