Екструдиране на TPU (термопластичен полиуретан)

1. Подготовка на материалите

• ТПУИзбор на пелети: ИзберетеTPU пелетис подходяща твърдост (твърдост по Шор, обикновено в диапазона от 50A до 90D), индекс на течливост на стопилката (MFI) и експлоатационни характеристики (напр. висока устойчивост на абразия, еластичност и химическа устойчивост) според изискванията на крайния продукт.
• Сушене:ТПУе хигроскопичен, така че трябва да се изсуши предварително преди екструдиране, за да се отстрани влагата. Влагата може да причини образуване на мехурчета, повърхностни дефекти и намалени механични свойства в екструдираните продукти. Сушенето обикновено се извършва при температура между 80 – 100°C в продължение на 3 – 6 часа.

2. Процес на екструдиране

• Компоненти на екструдера
  • Цилиндър: Цилиндърът на екструдера се нагрява в множество зони, за да се разтопят постепенно TPU пелетите. Температурният профил е внимателно настроен, за да се осигури правилно топене, без прегряване на материала, което би могло да доведе до разграждане. Например, температурата на зоната на подаване може да бъде около 160 – 180°C, на зоната на компресия около 180 – 200°C, а на зоната на дозиране около 200 – 220°C, но тези стойности могат да варират в зависимост от вида TPU.
  • Винт: Винтът се върти в цевта, като транспортира, компресира и топиTPU пелети.Различните конструкции на шнекове (напр. едношнекови или двушнекови екструдери) могат да повлияят на смесването, ефективността на топене и скоростта на изхода на процеса на екструдиране. Двушнековите екструдери обикновено предлагат по-добро смесване и по-равномерно топене, особено за сложни формулировки.
• Топене и смесване: Докато пелетите от TPU се движат през цилиндъра, те постепенно се стопяват от комбинацията от топлина от цилиндъра и срязване, генерирано от въртенето на шнека. Разтопеният TPU се смесва старателно, за да се осигури хомогенна стопилка.
• Проектиране и оформяне на матрицата: Разтопеният TPU се прокарва през матрица, която определя формата на напречното сечение на екструдирания продукт. Матриците могат да бъдат персонализирани за производство на различни форми, като например кръгли за тръби, правоъгълни за профили или плоски за листове и филми. След преминаване през матрицата, екструдираният TPU се охлажда и втвърдява, обикновено чрез преминаване през водна баня или чрез въздушно охлаждане.

3. Последваща обработка

• Калибриране и оразмеряване: За някои екструдирани продукти са необходими операции по калибриране и оразмеряване, за да се осигурят точни размери. Това може да включва използването на калибровъчни втулки, вакуумни резервоари за оразмеряване или други устройства за контрол на външния диаметър, дебелината или други критични размери на продукта.
• Рязане или навиване: В зависимост от приложението, екструдираният TPU продукт се нарязва на специфични дължини (за профили, тръби и др.) или се навива на ролки (за листове и филми).