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Tecniche di misurazione forniscono una nuova visione del processo di compounding.
Rotazione delle viti, lavoro meccanico, calore e pressione sono i fattori principali per compoundare materie plastiche con estrusori bivite. Da un punto di vista scientifico, tuttavia, la questione verteva su quali meccanismi presiedono la fusione incipiente ed il contributo energetico nel risultante melt. Scienziati del Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability LBF di Darmstadt, Germania, sono riusciti ad approfondire la conoscenza di questi processi utilizzando nuove tecbìniche di misurazione.
Secondo il Fraunhofer, questa conoscenza:
- permetterà in futuro alle aziende di disegnare le sezioni di omogeneizzazione più adatte per specifici materiali e processi;
- permetterà di ridurre al minimo il contributo energetico necessario al processo e renderlo più efficiente, mantenendone lo stesso livello di affidabilità;
- consentirà migliori performance meccaniche e termiche nonché migliore resistenza chimica dei materiali;
- ridurrà le emissioni dovute al processo
Per studiare sistematicamente il contributo energetico nella sezione di omogeneizzazione di un estrusore bivite corotante, all’istituto hanno sviluppato un nuovo strumento per visulizzare la sezione trasversale della sezione di plastificazione utilizzando una videocamera ad alta velocità. Con una risoluzione di 2000 immagini al secondo la videocamera ha permesso agli ingegneri, per la prima volta, di documentare e valutare il movimento, la deformazione e la fusione incipiente dei granuli di materiale plastico. Le immagini sono state legate ad una misurazione ad alta risoluzione del torque; in questo modo il contributo di energia meccanica può essere attribuito spazialmente ad ogni stato visualizzato, e può essere teoricamente calcolato l’aumento di temperatura.
Questo nuovo metodo ha permesso agli scienziati del Fraunhofer, ad esempio, di vedere e documentare la deformazione plastica die granuli di polipropilene. Oltre alle proprietà del materiale è stato verificato che i fattori maggiori che determinano l’omogeneizzazione sono gli aspetti geometrici, come la forma e la dimensione dei granuli e/o il volume libero nei kneading block.
Fonti
http://www.kunststoffe.de/en/specialized-information/technology-report/artikel/1771338?et_cid=5&et_lid=5
