Policarbonato transparente na extrusora dupla rosca: pontos pretos, amarelamento e produção

O policarbonato é um dos materiais mais exigentes na composição. O fundido é muito viscoso, a temperatura de processo é alta e os grades transparentes mostram qualquer defeito: uma partícula degradada vira um ponto preto, e um pouco de histórico térmico a mais deixa o grânulo amarelado. Este guia explica de onde vêm esses problemas e como as extrusoras dupla rosca VJJ da série PC foram projetadas para lidar com eles.

Por que o PC é difícil de processar

• Viscosidade alta. O PC exige muito torque para ser transportado e misturado. Em muitas linhas o motor chega ao limite de torque bem antes de a rosca atingir a rotação máxima.
• Temperatura alta e janela estreita. O PC é processado quente, e tempo extra em temperatura o degrada.
• Sensível à umidade. O PC úmido sofre hidrólise no fundido e perde peso molecular; por isso a resina precisa ser secada antes de entrar na extrusora.
• O transparente mostra tudo. Em um grânulo transparente, pontos e variação de cor que passariam despercebidos em um composto preto são rejeitados pelo cliente.

Os cinco problemas que os transformadores de PC nos trazem

1. Pontos pretos: material degradado que se solta das zonas mortas e da parede do cilindro.
2. Amarelamento: histórico térmico longo ou superaquecimento localizado.
3. Limpeza difícil: o material antigo continua saindo depois da troca de produto.
4. Perdas altas: material fora de especificação na partida, na parada e na troca.
5. Perda de propriedades: a cadeia do polímero se quebra na extrusora, o índice de fluidez sobe e a resistência ao impacto cai.

1. Torque alto: máquina pequena, produção alta

Como o PC é limitado pelo torque, é o torque que define a produção. A série PC da VJJ concentra torque em um diâmetro de rosca compacto. Os eixos de acionamento passam por ensaio de torção até a ruptura, então a especificação tem margem.

Uma máquina menor para a mesma produção significa menos investimento e menos espaço. Significa também menos fundido dentro da extrusora a cada momento, então cada partícula passa menos tempo em temperatura. Para o PC, esse histórico térmico mais curto importa tanto quanto a produção. Mais sobre torque no guia de torque específico e masterbatch de carga.

2. Folgas reduzidas na rosca

A série PC trabalha com folgas menores que a série padrão da VJJ. A folga influencia vários pontos ao mesmo tempo:

• Vazamento (refluxo): menos fundido volta por cima dos filetes.
• Autolimpeza: menos material fica na parede do cilindro e no fundo da rosca.
• Tempo de residência: mais curto e mais uniforme, com menos partículas que ficam tempo demais e degradam.
• Precisão de usinagem e montagem: folgas reduzidas só funcionam com cilindros e elementos de rosca usinados e montados com precisão.

Existe um compromisso: a taxa de cisalhamento aumenta quando a folga diminui (γ = π·D·n / h, onde h é a folga). Por isso a folga é ajustada junto com o perfil de rosca e a rotação para cada grade de PC, e não simplesmente reduzida ao mínimo.

3. Controle de temperatura do cilindro

Cada seção do cilindro tem canais de aquecimento e de resfriamento distribuídos ao redor do canal do fundido, para que a temperatura responda rápido e fique uniforme ao longo do cilindro. No PC, evitar pontos quentes localizados é uma das formas mais simples de limitar o amarelamento.

4. Controle por PC industrial e monitoramento remoto

Aqui “PC” significa computador industrial. O sistema liga o controlador, os controladores de temperatura e os inversores a um servidor em nuvem; os dados do processo podem ser vistos no computador ou no celular e integrados a sistemas MES, ERP e SCADA. Para quem produz grades transparentes, um registro completo do processo facilita muito descobrir de onde veio um lote com pontos pretos.

Problema, causa e o que ajuda

O que enviar para a cotação

• Grade e índice de fluidez do PC, e se o produto é transparente, colorido, com fibra de vidro, antichama ou blenda como PC/ABS
• Produção desejada em kg/h
• Critérios de qualidade que seus clientes verificam, como contagem de pontos, cor ou variação do índice de fluidez
• Sistema de granulação preferido (veja como escolher o sistema de granulação)
• Sua linha atual e os problemas que aparecem nela

Veja todas as especificações VJJ na página de extrusoras dupla rosca.