Секреты подготовки материала: Глубокий анализ температуры и технологии сушки ПК/АБС

В сфере переработки конструкционных пластмасс сплав ПК/АБС (поликарбонат + акрилонитрил-бутадиен-стирол) широко применяется в производстве автомобильных интерьеров, корпусов электроники и офисной техники. Однако одной из самых «головных болей» для наладчиков ТПА остается вопрос: «Почему после длительной сушки на готовом изделии всё равно появляются серебристые полосы (серебро или «всполохи»)?»

Ключ к решению этой проблемы лежит в точном соблюдении температурного режима сушки. В данной статье мы разберем процесс подготовки ПК/АБС с трех сторон: технические параметры, механизмы сушки и практические приемы работы.

I. Главный вопрос: Какова оптимальная температура сушки ПК/АБС?

В обычных условиях для стандартных марок ПК/АБС рекомендуется температура сушки от 90°C до 110°C в течение 3–4 часов.

Однако на практике эти значения могут корректироваться в зависимости от марки материала и влажности окружающей среды:

• Стандартный ПК/АБС: рекомендуется выставлять 90°C – 100°C.

• Теплостойкий ПК/АБС: из-за высокого содержания поликарбоната или специальных добавок температуру можно поднять до 105°C – 110°C.

• Трудногорючий (FR) ПК/АБС: рекомендуется диапазон 85°C – 95°C. Будьте осторожны: антипирены при длительном воздействии высоких температур могут разлагаться, что приводит к пожелтению материала.

II. Почему важно строго соблюдать технологию сушки?

ПК/АБС — гигроскопичный материал. Даже при кратковременном пребывании на воздухе его молекулярные цепи (эфирные группы) начинают поглощать влагу.

1. Влияние на механические свойства

Если сушка была неполной, остаточная влага в цилиндре ТПА при высоких температурах вызовет реакцию гидролиза. Гидролиз приводит к разрыву молекулярных цепей ПК, что резко снижает молекулярную массу. В результате ударная вязкость изделия падает: прочный корпус может стать хрупким, как стекло.

2. Влияние на внешний вид

При высокой температуре влага превращается в газ и вместе с расплавом попадает в полость формы, образуя на поверхности изделия радиальные белые следы — так называемое «серебро», «водные брызги» или «газовые облака». Для изделий с глянцевой поверхностью или под покраску такие дефекты являются критическим браком.

III. Три критических фактора эффективной сушки

Просто выставить цифру на контроллере недостаточно. Сушка — это системный процесс, зависящий от температуры, времени, сухости воздуха и точки росы.

1. Важность точки росы (Dew Point)

Обычные бункер-сушилки работают на горячем атмосферном воздухе. Однако в сезон дождей или в условиях высокой влажности сам воздух уже содержит много воды, и такая сушка малоэффективна. Рекомендуется использовать осушители воздуха (десикантные сушилки). Такие установки снижают точку росы воздуха до -40°C и ниже. Такой воздух, подобно сухой губке, мгновенно вытягивает влагу из глубины гранул.

2. Баланс времени сушки

Недостаточное время (< 2 часов) не позволит влаге выйти из центра гранулы. С другой стороны, слишком длительная сушка (> 8–10 часов) может привести к термической деструкции или окислительному изменению цвета материала.

Совет технолога: Если линия останавливается более чем на 4 часа, рекомендуется снизить температуру в сушилке до 50°C, чтобы предотвратить перегрев и изменение свойств материала.

3. Слой материала и поток воздуха

Материал в бункере не должен лежать слишком плотным слоем, иначе горячий воздух не сможет равномерно пройти снизу вверх. Проверка чистоты фильтров и исправности вентилятора — обязательное условие точного контроля температуры.

IV. Практика на участке: Как проверить, «просох» ли материал?

Если под рукой нет точного влагомера, опытные мастера используют следующие методы:

• Метод «свободного впрыска» (тест на плевок): Сделайте впрыск расплава в воздух. Если струя расплава гладкая, прозрачная, без пузырьков и характерного потрескивания — сушка прошла успешно. Если виден белый дым или мелкие пузырьки — сушку нужно продолжить.

• Проверка гранул на излом: Остудите несколько высушенных гранул. Хорошо просушенный ПК/АБС имеет твердую структуру. Если гранулы кажутся мягкими или слипаются — это признак либо перегрева, либо недостаточной сушки.

V. Проблема «ложной температуры» при переработке

Иногда датчик показывает 100°C, но внутри бункера материал не прогрет до этой температуры.

• Положение датчика: Проверьте, где стоит термопара. Если она смещена или повреждена, показания на дисплее не имеют смысла.

• Очистка фильтров: Если фильтр забит пылью, объем проходящего воздуха падает. Даже если температура воздуха в норме, эффективность теплообмена будет крайне низкой.

• Цвет материала: Черный материал поглощает тепло быстрее светлого. При сушке больших партий черного ПК/АБС рекомендуется снижать температуру на 5°C по сравнению со светлыми марками во избежание локального перегрева.

VI. Резюме и справочная таблица (SOP)

Для стандартизации процесса можно использовать следующую таблицу:

Стоит особо подчеркнуть, что для марок под гальванику требования к влажности еще жестче (менее 0.01%). Избыток влаги приведет к плохой адгезии металлического слоя и появлению пузырей.

Золотое правило: Всегда придерживайтесь принципа «сушим столько, сколько используем». Избегайте сушки избыточного количества материала, чтобы он не набрал влагу повторно, находясь в бункере ТПА.