Компания Composite Products Inc. (CPI) лицензирует свой процесс «прямой подачи термопластмассы» (DFT) для прессования в формах, при котором скорость смешивания выравнивается под скорость прессования. CPI заявляет, что с каждой деталью весом несколько килограмм затраты снижаются примерно на 30% в сравнении с GMT (термопластмассой со стеклянной матрицей) и 50% в сравнении с предварительно смешанной LFT (термопластмасса с длинными волокнами). Дороговизна оборудования для линейного смешивания окупается при ежегодном производстве на уровне 40,000 единиц.

Динамика уровней тепла и сдвига и соответствующей тепловой деструкции являются значимыми величинами даже для низкоплавких полимеров. Например, группа Х. АЛМЕРАСА (Прогресс в каучуке, журнал Plastics and Recycling Technology, 20, 1, 2004, стр.25) исследовала воздействие одного цикла обработки на свойства вздувшихся сплавов полипропилена и полиамида. Она заявляет, что свойства изменялись так, как это изображено в Таблице 1.

Таблица 1: Примеры изменения свойства после первого цикла обработки.

Ключ к успеху: Адаптация стратегии к каждому конкретному случаю с учетом типа добавки, уровня производительности и требований к свойствам. Выбор стратегии для добавок и оборудования зависит от природы внедряемой добавки, которыми в большинстве случаев являются:

- Обычные добавки с частицами небольшого и постоянного размера
- Армирование с высоким форматным соотношением, особенно волокна
- Газ для прямого пенообразования
- Реактивные добавки очень сильно модифицируют структуру и реологические свойства.

Ниже приводятся общие замечания, которые могут оказаться бесполезными в некоторых случаях. Часто их недостаточно. В любом случае, необходимо провести исследования и реальные эксперименты с вовлечением реальной добавки, оборудования и процесса, используемых при производстве реальной детали. Базовые свойства добавок не учитываются, например их температурная устойчивость в условиях обработки, их армирующая эффективность и другое...

Стратегия для стандартных добавок

Линейное или прямое смешивание стандартных добавок с малыми частицами постоянного размера и нереактивных добавок в сравнении с полимером производится сравнительно просто. Однако требуется проявлять некоторую осторожность в зависимости от формы добавки. На рынке присутствуют конкурирующие физические формы:

- Концентраты или маточные смеси, применимые в тех случаях, когда их полимерный носитель совместим с пластмассой, которую необходимо улучшить
- Жидкости или пасты, если они совместимы с полимером.
Возможно, первые эксперименты затрагивали окрашивание пластмасс, но сегодня методика используется для всех добавок и их сочетаний в одном и том же стандартном или индивидуальном комплекте. В качестве примеров можно назвать следующее:
- Технологические добавки и смазочные материалы

Стабилизаторы:

- Главные и вторичные антиоксиданты
- УФ и светостабилизаторы, ингибиторы и/или абсорберы
- Наполнители для прикладных систем общего назначения, древесная мука для древесно-композитных пластмасс (WPC)
- Органические и неорганические огнезащитные составы
- Эластификаторы
- Сшивающие агенты
- Антистатики
- Противомикробные и противогрибковые добавки
- Пенообразователи
- Осветляющие добавки
- Инициаторы образования активных центров
- Оптические отбеливатели
- Скользкие и нескользкие агенты, антиадгезивы
- Ароматизированные добавки
- Деструктирующие добавки для придания деструктирующих свойств традиционным пластмассам...

Порошковые красители и добавки смешиваются с гранулированными пластмассами, что приводит к быстрому и недорогому производству определенных составов даже малыми партиями. Перед использованием конвертеров пластмасс в важных областях необходимо провести с ними эксперименты.

Главный способ, который используют компании, занимающиеся прессованием, - это введение в полимерный носитель маточных смесей или концентратов пигментов или добавок. В процессе наполнения пресс-формы для литья под давлением или во время экструзии маточная смесь вводится в природную смолю в заранее установленном количестве, чтобы получить требуемый цвет или улучшение свойств. Затем ее расплавляют, смешивают и пластифицируют при помощи нагрева и разрезания шнеком. Для концентратов требуются большие заказы, они гораздо дороже порошков, так как приобретаются в небольших количествах. Следовательно, они с экономической точки зрения не подходят для многих процессов с краткосрочными этапами, но пригодны для средних и крупных процессов.

Жидкие или пастообразные краски могут стать дешевой альтернативой концентратам и маточным смесям для большинства пластмассовых смол и методов обработки пластмасс. Преимущества использования жидкой краски заключаются в снижении затрат и простоте рассеивания. Жидкая краска эффективна и проста в применении, если ее использовать вместе с простым оборудованием наподобие «насоса в баллоне», системой дозирования, исключающей перемешивание и запатентованной компанией Riverdale.

Линейное смешивание широко применяется в промышленности, и авторы этой статьи предпочитают приводить нетипичные и высокотехнологичные области применения.

Полная линия производства медицинских трубок, невосприимчивых к рентгеновскому излучению

ДЖ. ОРГАНДО (Технологии пластмасс: выпуск за май 1994 г.) описывает полную линию производства медицинских трубок, построенную компанией Leistritz в целях производства трубок из олефина для катетеров, которые невосприимчивы к рентгеновскому излучению. HDPE (полиэтилен высокой плотности), LDPE (полиэтилен низкой плотности) и компонент из бария или висмута смешиваются на линии, состоящей из 18-мм двушнекового экструдера обратного вращения, который под прямым углом питает модифицированный 12-мм, 10:1 одношнековый экструдер производства компании Randcastle Extrusion. Выталкиватель и резец производства компании Versa Machinery завершают данную линию, которая производит трубки для катетеров со скоростью около 1-3 кг/ч.