Ostatní výroba a technologie | 3. 10. 2018

Měření indexu toku a viskozity přímo na strojích – rychlá a přesná kontrola

Již více než 60 let poskytuje Dynisco přístroje a služby pro plastikařský průmysl umožňující svým zákazníkům „window into the process“ – náhled do procesu výroby. Dnešní zákazníci potřebují přesné informace, které jim umožní ověřit a v případě potřeby přizpůsobit jejich proces, aby zajistili, že jejich výrobky splňují přesné specifikace. Informace, které poskytuje Dynisco, umožňují našim zákazníkům udržet stabilní proces výroby.

Viscoindicator

Viscoindicator

Portfolio Dynisco představuje velké množství tlakových i teplotních senzorů (snímačů) vyhodnocovací a zobrazovací techniky spolu s laboratorními přístroji s možností online napojení přímo ve výrobě, a tím Vám dokáže poskytnout nejpřesnější informace o procesu výroby, v oblasti měření reologických vlastností polymerů i tlaku a teploty.
Společnost Dynisco poskytuje našim zákazníkům možnost porovnávat údaje získané z projektu v laboratorním prostředí s online produkcí 24 hodin denně. Tato data umožňují okamžitou odezvu a adaptaci systému v kritických situacích, což zajišťuje, že jakékoli odchylky jsou okamžitě zjištěny a opraveny, aby se zaručila maximální kvalita při maximálním výkonu.
Testování a přesná analýza je potřebná pro zajištění kvality. Tyto produkty se dělí na dvě kategorie. První, tzv. Laboratorní přístroje, jako jsou plastometry, malé laboratorní extrudery a reometry, se využívají jen v laboratoři a vždy testují jen malé množství materiálů. Druhou kategorií jsou On-line zařízení instalované přímo na výrobním stroji, které odesílají stejné parametry jako ty laboratorní přímo do počítače nebo kontrolní místnosti, kde je operátor kontroluje přímo v reálném čase. Díky rychlé odezvě jste schopni reagovat téměř ihned na náhlé změny ve výrobě nebo procesu výroby a zamezit tak zbytečným ztrátám nebo nekvalitním produktům. To je nezpochybnitelnou výhodou těchto on-line zařízení. Tradiční metody kontroly kvality a řízení procesu na tyto aspekty přijdou samozřejmě také, nicméně čas, který je potřeba k analýze, se pohybuje od 10 do 80 min. Což pro výrobu a firmu samotnou představuje veliké ztráty, jak materiálové, tak finanční.

Graf č. 1

Graf č. 2

Firma Azurr Technology, která je více než 30 let na trhu a po celou dobu existence je obchodním partnerem firmy Dynisco, si nechala právě z výše uvedeného důvodu prověřit on-line rheometr v Polymerním centru spadajícím pod UNIVERSITY OF TECHNOLOGY POZNAŇ, se kterou dlouhou dobu úzce spolupracuje.
Důvodem testování nebyla nedůvěra v přesnost produktu, nýbrž možnost testování materiálů na menších strojích, kde zákazníci Azurr-Technology měli možnost testovat přímo své polymery a vidět okamžitě výsledky v praxi.

PolyClean

PolyClean

Použité materiály, včetně plniv, aditiv a stabilizátorů, byly vystaveny srovnání s laboratorním měřením a výsledky byly nad očekávání přesné, rychlé a spolehlivě se opakující. Na základě těchto zkušeností se polymerní centrum v Poznani dohodlo s Azurr-Technology na testování polymerů na on-line rheometru Dynisco, a na základě testování vznikla tato odborná práce, z niž citujeme závěry měření.

Celou zprávu si mohou čtenáři vyžádat u nás na e-mailu:
azurr-tech@email.cz

Testovaným materiálem byl LDPE Malen E23-D022 výrobce Basellorlen, jako anorganické plnivo bylo použito CaCO3.
„Použitím on-line reometru Dynisco byla naměřena data během reálného procesu výroby, byly naměřeny parametry rychlosti smykové deformace, a to i při velmi nízkých hodnotách. Dokonce i nekorigovaná, tudíž zdánlivě reologická data mohou být užitečným zdrojem informací pro modelování laminárního toku, který je žádoucím jevem při speciálních konstrukcích vytlačovacích hlav nebo při změně složení polymerních směsí a kompozitu včetně mezifázových změn v roztavených a neroztavených částech polymeru. Bylo zjištěno, že online reometr umožnuje měření polymerních materiálů, i přes velké množství aditiv a plniv dokázal stanovit MFR (Melt Flow Rate) vč. smykové viskozity s vysokou přesností. Navíc díky vysoké citlivosti na změny skluzu a změny hustoty taveniny mohou být tato měření dobrou metodou pro určování degradace polymeru během zpracovávání v reálném čase.”
Melt Flow Rate neboli index toku taveniny je charakterizován jako množství vytlačeného polymerního materiálu, který je vytlačovaný přes kapiláru, v gramech za 10 minut při přesně stanovených podmínkách. Parametr MFR (česky ITT) se měří na kapilárních plastometrech. Z grafu č.2 vyplývá: Hodnoty získané při on-line reologických měřeních jsou mírně vyšší než hodnoty získané při off-line měření. Je třeba si uvědomit, že v případě čistého polyethylenu by byly hodnoty MFR v dobré shodě. Zvýšení kontaktu skluzu způsobuje adekvátní odchylky mezi získanými hodnotami MFR. Nicméně, byly provedeny revaluace bez změny hustoty polymeru, který se může používat. Měření bylo provedeno bez změny korekčního faktoru. Během měření byl viditelný silný vliv kluzného činidla na měření MFR, což lze přičítat náchylnosti kluzného činidla k termomechanické degradaci během zpracování a vysokým hodnotám rychlosti deformace, k nimž dochází při vytlačování šnekem extruderu ve srovnání s téměř minimálními plastifikačními hodnotami během měření na plastometru. Rozdíly mezi off-line a on-line měřeními mohou být také způsobeny odlišnou geometrií kapiláry a mezifázovými skluzovými podmínkami způsobenými různým materiálem použitým v obou typech zkoušek. Přesto jsou si výsledky v podobné i přes použité velmi odlišné technologie.


Minimální hladina detekce
Rozlišení neboli minimální hladina detekce změny materiálu nebo kontaminace je důležitým kritériem. ViscoIndicator detekuje velmi malé změny viskozity nebo rychlosti toku taveniny vašeho materiálu. Měření zachytí změny 1 Pa-s neboli 0,02 MFR. Tyto změny zachycené měřením lze využít k rychlé úpravě parametrů vašeho procesu.


Azurr-Technology, s.r.o.
Dolní Bečva 579, 756 55
tel.: + 420 571 647 228
azurr-tech@email.cz
www.azurr-tech.cz, www.dynisco.com