Termoplastické elastomery (TPE), někdy označované jako termoplastické kaučuky (TPR), jsou třídou kopolymerů nebo fyzikálních směsí polymerů – obvykle plastu a pryže – které kombinují vlastnosti termoplastů a elastomerů. Tato jedinečná kombinace umožňuje zpracovávat TPE jako termoplasty (prostřednictvím extruze, vstřikování, vyfukování, atd.) při zachování elasticity a pružnosti pryží. Na rozdíl od tradičních vulkanizovaných pryží, TPE lze roztavit a znovu zpracovat několikrát bez výrazné ztráty výkonu, aby byly šetrnější k životnímu prostředí a nákladově efektivnější. Jako požadavek na lehkost, flexibilní, a recyklovatelných materiálů roste napříč průmyslovými odvětvími, jako je automobilový průmysl, elektrický, konstrukce, a spotřebního zboží, TPE jsou stále populárnější, řídí vývoj specializovaných předsměsí a technologií vytlačování přizpůsobených jejich jedinečným požadavkům na zpracování.
Masterbatch, jako klíčový materiál pro barvení a funkční modifikaci TPE, hraje klíčovou roli při zvyšování výkonu a rozšiřování rozsahu použití produktů TPE. Zpracování předsměsi TPE vyžaduje přesnou kontrolu míchání, rozptylování, a teplotní parametry, protože TPE mají specifickou viskozitu, heat resistance, a elastické charakteristiky, které se liší od tradičních plastů. Dvoušnekové extrudéry, s jejich vynikajícími mísícími a dispergačními schopnostmi, přesná regulace teploty, a přizpůsobivost různým materiálům, se staly základním zpracovatelským zařízením pro předsměsi TPE. Zhuoyue, profesionální výrobce dvoušnekových extruderů, nabízí celou řadu pokročilých vytlačovacích řešení speciálně navržených pro míchání TPE a zpracování předsměsí, pokrývající TPE/SBS/TPU/TPR/TPV a další hlavní kategorie TPE, uspokojit různorodé potřeby výrobců v různých průmyslových odvětvích.
1. Přehled termoplastických elastomerů (TPE): Kategorie, Vlastnosti a klíčové vlastnosti
TPE jsou různorodá rodina materiálů, jsou rozděleny do šesti obecných komerčních kategorií na základě jejich chemického složení a struktury. Každá kategorie má jedinečné vlastnosti, vlastnosti zpracování, and application fields, které přímo určují požadavky na složení předsměsi a vytlačovací zařízení. Pochopení klasifikace a vlastností TPE je základem pro optimalizaci zpracování předsměsi a výběr vhodných dvoušnekových extruderů.
1.1 Šest obecných obchodních kategorií TPE
1.1.1 Styrenové blokové kopolymery (TPS, TPE-s).
TPS je nejpoužívanější kategorií TPE, představující velký podíl na celosvětovém trhu TPE. Skládá se ze styrenových bloků (such as polystyrene, PS) and elastomeric blocks (such as polybutadiene, PB; polyisoprene, PI; or ethylene-butylene, EB), spojeny kovalentními vazbami. Mezi nejběžnější typy TPS patří SBS (Styreny-butadieny-styreny), SIS (Styrene-Isoprene-Styrene), SEBS (Styren-Ethylen-Butylen-Styren), and SEPS (Styren-Ethylen-Propylen-Styren).
Mezi klíčové vlastnosti TPS patří vynikající flexibilita, pružnost, a zpracovatelnost. SEBS and SEPS, což jsou hydrogenované verze SBS a SIS, mají zlepšenou tepelnou odolnost, weather resistance, and aging resistance, díky tomu jsou vhodné pro venkovní a vysokoteplotní aplikace. Materiály TPS se snadno barví a upravují předsměsí, a jejich teplota zpracování se pohybuje od 150 ℃ do 220 ℃, který je kompatibilní s většinou dvoušnekových extruderů. Mezi běžné aplikace TPS patří automobilové komponenty, dráty a kabely, konzumní zboží, a lékařských přístrojů.
1.1.2 Termoplastické polyolefinové elastomery (TPO, TPE-o).
TPO je fyzikální směs polyolefinu (jako je polypropylen, PP; nebo polyethylen, PE) a elastomer (jako je monomer ethylen-propylen-dien, EPDM). Spojuje tuhost polyolefinů s elasticitou elastomerů, a má vynikající chemickou odolnost, weather resistance, a pružnost při nízkých teplotách. TPO jsou netoxické, bez zápachu, a recyklovatelné, díky tomu jsou ideální pro aplikace vyžadující šetrnost k životnímu prostředí.
Teplota zpracování TPO se pohybuje od 160 ℃ do 230 ℃, a má dobrou kompatibilitu s různými předsměsmi (barevná předsměs, předsměs zpomalující hoření, atd.). TPO jsou široce používány v automobilových exteriérových dílech (jako jsou kryty nárazníků, vložky blatníků), stavební materiály (jako jsou těsnění, těsnění), a elektrické komponenty. Díky vysokému obsahu polyolefinů, Zpracování předsměsi TPO vyžaduje extrudéry s dobrými mísícími schopnostmi, aby byla zajištěna rovnoměrná disperze pigmentů a přísad.
1.1.3 Termoplastické vulkanizáty (DPH, TPE v).
TPV je dynamicky vulkanizovaná směs polyolefinů (obvykle PP) a elastomer (obvykle EPDM). Během zpracování, elastomerní fáze je vulkanizována na malé částice a rovnoměrně dispergována v polyolefinové matrici, výsledkem je vynikající elasticita, kompresní nastavený odpor, and heat resistance. TPVs have better mechanical properties and dimensional stability than traditional TPEs, and can withstand long-term high-temperature exposure (up to 150℃).
TPV processing requires precise temperature control and strong shear force to ensure uniform vulcanization and dispersion. The processing temperature ranges from 170℃ to 240℃, and the material has high viscosity during processing, which places high requirements on the torque and wear resistance of twin-screw extruders. TPVs are widely used in automotive seals, hadice, těsnění, and industrial components that require high performance and durability.
1.1.4 Thermoplastic Polyurethanes (TPU).
TPU is a block copolymer composed of hard segments (diisocyanate and chain extender) and soft segments (polyol). It has excellent elasticity, abrasion resistance, odolnost vůči oleji, and mechanical strength, a lze nastavit tvrdost od velmi měkké (Shore A 30) až velmi těžké (Shore D 85) změnou poměru tvrdých a měkkých segmentů.
Zpracování TPU je citlivé na teplotu a vlhkost. Teplota zpracování se pohybuje od 180 ℃ do 250 ℃, a materiál musí být před zpracováním důkladně vysušen (obsah vlhkosti ≤ 0,05 %) aby se zabránilo hydrolýze a tvorbě bublin. Zpracování předsměsi TPU vyžaduje extrudéry s přesnou regulací teploty a vakuovým odsáváním. TPU je široce používán v drátech a kabelech, automobilové hadice, obuv, lékařské katétry, a sportovního vybavení.
1.1.5 Termoplastické kopolyestery (TPC, TPE-E).
TPC je blokový kopolymer složený z polyesterových tvrdých segmentů a polyetherových nebo polyesterových měkkých segmentů. Má vynikající tepelnou odolnost, chemická odolnost, a mechanické vlastnosti, a vydrží vysoké teploty až 150 ℃ po dlouhou dobu. TPC mají také dobrou flexibilitu a elasticitu, takže jsou vhodné pro vysoce výkonné aplikace.
Teplota zpracování TPC se pohybuje od 220 ℃ do 280 ℃, což je vyšší než u jiných kategorií TPE. Má vysokou viskozitu během zpracování a vyžaduje extrudéry s vysokým točivým momentem a přesnou regulací teploty. Zpracování předsměsi TPC také vyžaduje zvláštní pozornost věnovanou disperzi pigmentů a přísad, aby se zabránilo ovlivnění mechanických vlastností materiálu. TPC jsou široce používány v automobilových součástech (jako jsou hadice pro přívod vzduchu, těsnění převodovky), letecké díly, a průmyslové stroje.
1.1.6 Termoplastické polyamidy (TPA, TPE-A).
TPA je blokový kopolymer složený z polyamidových tvrdých segmentů a polyetherových měkkých segmentů. Kombinuje vysokou pevnost, odolnost proti opotřebení, a chemická odolnost polyamidů s pružností a elasticitou polyetherů. TPA má vynikající odolnost proti nárazu a nízkou teplotu, a může být použit v drsném prostředí.
Teplota zpracování TPA se pohybuje od 230 ℃ do 290 ℃, a má vysokou absorpci vody, vyžadující před zpracováním důkladné vysušení. Zpracování předsměsi TPA vyžaduje extrudéry s vysokou odolností proti opotřebení (díky vysoké tvrdosti polyamidu) a přesné řízení teploty, aby se zabránilo degradaci materiálu. TPA je široce používán v automobilových součástech (jako jsou ozubená kola, ložiska), elektrické konektory, a průmyslové hadice.
1.2 Klíčové vlastnosti TPE ovlivňující zpracování masterbatch
TPE mají jedinečné vlastnosti, které je odlišují od tradičních plastů, a tyto vlastnosti přímo ovlivňují složení předsměsi a výběr vytlačovacího zařízení. Klíčové vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu při zpracování předsměsi, jsou následující:
1.2.1 Elasticita a flexibilita.
TPE mají vysokou elasticitu a ohebnost, což znamená, že předsměs musí být kompatibilní s matricí TPE, aby nedošlo ke snížení elasticity materiálu. Nosič předsměsi by měl mít dobrou kompatibilitu s TPE, a dispergační činidlo by mělo zajistit rovnoměrnou disperzi pigmentů bez vytváření aglomerátů, které by mohly způsobit koncentraci napětí a snížit flexibilitu.
1.2.2 Tepelná odolnost.
Různé kategorie TPE mají různou tepelnou odolnost (teplota zpracování se pohybuje od 150 ℃ do 290 ℃). Pigmenty a přísady předsměsi musí mít tepelnou odolnost odpovídající teplotě zpracování TPE, aby se zabránilo rozkladu, odbarvení, nebo snížení výkonu během vytlačování. Například, TPC a TPA vyžadují pigmenty odolné vůči vysokým teplotám a tepelné stabilizátory.
1.2.3 Viskozita a zpracovatelnost.
TPE mají během zpracování různé viskozity (TPV a TPC mají vyšší viskozitu, zatímco TPS má nižší viskozitu). To ovlivňuje smykovou sílu a dopravní požadavky dvoušnekového extrudéru. Vysoce viskózní TPE vyžadují extrudéry s vysokým točivým momentem a silnými mísícími schopnostmi, zatímco TPE s nízkou viskozitou vyžadují přesné řízení rychlosti vytlačování, aby se zabránilo přetečení materiálu.
1.2.4 Absorpce vlhkosti.
Některé TPE (jako je TPU, TPA) mají vysokou absorpci vody, které mohou způsobit bubliny, hydrolýza, a další vady v předsměsi. Suroviny (TPE, pigmenty, přísady) musí být před zpracováním důkladně vysušen, a extrudér by měl být vybaven vakuovým odsávacím zařízením k odstranění vlhkosti a těkavých látek.
1.2.5 Kompatibilita s aditivy.
TPE často vyžadují funkční přísady (jako jsou antioxidanty, UV stabilizátory, maziva) zlepšit jejich výkon. Předsměs by měla být formulována tak, aby bylo zajištěno, že aditiva jsou kompatibilní jak s pigmenty, tak s TPE matricí, vyhnout se chemickým reakcím, které by mohly ovlivnit kvalitu produktu.
2. Masterbatch pro TPE: Složení, Požadavky na složení a zpracování
Masterbatch pro TPE je koncentrovaná směs pigmentů/barviv, dopravci, a přísad, navrženy tak, aby barvily TPE a poskytovaly další funkce (jako je zpomalení hoření, antistatický, antibakteriální) při zachování elastických a zpracovatelských vlastností materiálu. Formulace a zpracování předsměsi TPE jsou náročnější než u tradičních plastů, díky jedinečným vlastnostem TPE. Tato část popisuje složení, principy formulace, a požadavky na zpracování předsměsi TPE.
2.1 Složení jádra TPE Masterbatch
Jako tradiční masterbatch, TPE masterbatch se skládá ze tří základních složek: pigmenty/barviva, dopravci, a přísad. Výběr a poměr jednotlivých komponentů jsou přizpůsobeny typu TPE a požadavkům jeho aplikace.
2.1.1 Pigmenty/barviva.
Pigmenty/barviva jsou základní složky, které dodávají TPE barvu, zaúčtování 10%-70% složení předsměsi (v závislosti na intenzitě barvy a typu TPE). Klíčové požadavky na pigmenty/barviva v TPE předsměsi jsou:
- – Tepelná odolnost: Musí odolat teplotě zpracování cílového TPE (150℃-290℃) bez rozkladu nebo změny barvy. Pro vysokoteplotní TPE (TPC, TPA), výhodné jsou organické pigmenty odolné proti vysokým teplotám nebo anorganické pigmenty.
- – Kompatibilita: Musí být kompatibilní s matricí TPE, aby se zabránilo migraci, kvetoucí, nebo snížená elasticita. Pigmenty s podobnou polaritou jako TPE jsou více kompatibilní (např., polární pigmenty pro TPU, nepolární pigmenty pro TPS).
- – Dispergovatelnost: Musí se snadno rozptýlit v matrici TPE, aby se zajistilo jednotné zbarvení a zabránilo se barevným skvrnám, pruhy, nebo snížené mechanické vlastnosti. Jemnozrnné pigmenty (20-40 pletivo) s nízkou aglomerací jsou výhodné.
- – Šetrnost k životnímu prostředí: Musí splňovat globální normy ochrany životního prostředí (jako je REACH, RoHS) aby se zabránilo toxickým nebo škodlivým látkám (jako jsou těžké kovy) které by mohly ovlivnit lidské zdraví a životní prostředí.
Mezi běžné pigmenty používané v předsměsi TPE patří: anorganické pigmenty (oxid titaničitý pro bílou, saze za černou, oxid železa pro červenou/žlutou), a organické pigmenty odolné vůči vysokým teplotám (ftalocyaninová modrá/zelená, chinakridonová červená).
2.1.2 Nosiče.
Nosiče jsou matricí základní směsi, zaúčtování 20%-80% složení, a hrají klíčovou roli při dispergování pigmentů a přilnavosti k TPE matrici. Nosič musí mít vynikající kompatibilitu jak s pigmenty, tak s cílovým TPE, protože špatná kompatibilita může vést k migraci pigmentu, nerovnoměrné zbarvení, a snížený výkon TPE. Výběr nosiče je založen na typu TPE:
- – Pro TPS (SBS, SEBS): Jako nosič použijte TPS nebo PP, který má dobrou kompatibilitu a plynulost zpracování.
- – Pro TPO/TPE-o: Jako nosič použijte PP nebo PE, odpovídající polyolefinové složce TPO.
- – Pro TPV/TPE-v: Jako nosič použijte PP, který je kompatibilní s PP matricí TPV.
- – Pro TPU: Jako nosič použijte TPU, zajišťuje kompatibilitu s matricí TPU a zabraňuje hydrolýze.
- – Pro TPC/TPE-E a TPA/TPE-A: Jako dopravce použijte TPC nebo TPA, respektive, aby odpovídaly požadavkům na vysokoteplotní zpracování a kompatibilitě.
Nosič by měl mít také dobrou tekutost zpracování, s teplotou tání a teplotou zpracování konzistentní nebo mírně nižší než cílový TPE, aby se zajistilo rovnoměrné promíchání a zabránilo se degradaci TPE.
2.1.3 Aditiva.
Aditiva jsou pomocné složky přidávané ke zlepšení výkonu zpracování, dispergovatelnost, a funkční výkonnost předsměsi TPE, zaúčtování 1%-10% složení. Druh a dávkování aditiv jsou určeny typem TPE a aplikačními požadavky:
- – Dispergátory: Nejdůležitější přísada pro předsměsi TPE, používá se ke snížení povrchového napětí pigmentu, zabránit aglomeraci, a zajistit rovnoměrnou disperzi v matrici TPE. Mezi běžné dispergační prostředky patří polyethylenový vosk, polypropylenový vosk, kyselina stearová, a vosky roubované anhydridem kyseliny maleinové. Pro vysoce viskózní TPE (DPH, TPC), high-efficiency dispersants with strong compatibility are preferred.
- – Kompatibilizátory: Used to improve compatibility between pigments and TPEs, and between masterbatch and TPE matrix. Například, maleic anhydride grafted PP is used as a compatibilizer for TPO masterbatch, and polyurethane wax is used for TPU masterbatch.
- – Tepelné stabilizátory: Used to prevent pigment decomposition and TPE degradation during high-temperature processing. Common heat stabilizers include organic tin stabilizers (for TPU), hindered phenol antioxidants (for TPS, TPO), and phosphite antioxidants (for TPC, TPA).
- – UV Stabilizers and Antioxidants: Used to improve the weather resistance and aging resistance of colored TPE products, preventing color fading and performance degradation under sunlight and oxygen. For outdoor applications (such as automotive exterior parts), UV absorbers and hindered amine light stabilizers (HALS) are added.
- – Lubricants: Used to reduce friction between materials and extrusion equipment (screw, barrel, zemřít hlavou), improve processing fluidity, and avoid material sticking to equipment. Common lubricants include stearic acid, stearát vápenatý, and silicone oil. For TPU and TPA, lubricants with low migration are preferred to avoid affecting product performance.
- – Functional Additives: Added to impart special functions to TPEs, such as flame retardants (for wires and cables), antistatic agents (for electrical components), and antibacterial agents (for medical devices and consumer goods).
2.2 Formulation Principles of TPE Masterbatch
The formulation of TPE masterbatch must balance coloring effect, výkon zpracování, a TPE inherentní vlastnosti. Klíčové principy jsou následující:
2.2.1 Kompatibilita na prvním místě.
Přepravce, pigmenty, a přísady musí být kompatibilní s cílovým TPE, aby se zabránilo snížení elasticity materiálu, flexibilita, a mechanické vlastnosti. Například, použití nepolárního nosiče pro polární TPU povede ke špatné kompatibilitě a migraci pigmentu.
2.2.2 Zápasová tepelná odolnost.
Pigmenty a přísady musí mít tepelnou odolnost odpovídající teplotě zpracování TPE. Například, TPC masterbatch používá pigmenty odolné vůči vysokým teplotám (tepelná odolnost ≥280℃) aby se zabránilo rozkladu během zpracování.
2.2.3 Optimalizujte disperzibilitu.
Obsah pigmentu a dávkování dispergačního činidla jsou upraveny tak, aby byla zajištěna rovnoměrná disperze. Předsměs s vysokou koncentrací (obsah pigmentu 50%-70%) vyžaduje více dispergačních činidel a lepší mísící schopnosti, zatímco předsměs s nízkou koncentrací (10%-30%) se zaměřuje na kompatibilitu.
2.2.4 Minimalizujte dopad na vlastnosti TPE.
Předsměs by neměla významně ovlivnit elasticitu TPE, kompresní sada, nebo odolnost proti oděru. Například, nadměrné množství disperzantů nebo lubrikantů může snížit mechanickou pevnost TPE.
2.2.5 Soulad s ochranou životního prostředí.
Formulace musí splňovat globální normy ochrany životního prostředí, vyhýbat se toxickým nebo škodlivým látkám (jako jsou těžké kovy, ftaláty) které by mohly omezit přístup na trh.
2.3 Požadavky na zpracování TPE Masterbatch
Zpracování předsměsi TPE se provádí především technologií vytlačování dvou šneků, což vyžaduje přísnou kontrolu předúpravy surovin, předmíchání, parametry vytlačování, a následné zpracování pro zajištění kvality produktu. Klíčové požadavky na zpracování jsou následující:
2.3.1 Předúprava surovin.
TPE (zejména TPU, TPA) mají vysokou absorpci vody, takže všechny suroviny (TPE nosič, pigmenty, přísady) musí být před zpracováním důkladně vysušen. Teplota a doba sušení jsou určeny typem materiálu: TPU/TPA is dried at 100-120℃ for 6-8 hodin, TPS/TPO is dried at 80-100℃ for 3-5 hodin, and pigments are dried at 60-80℃ for 2-4 hodin. The moisture content of dried raw materials should be controlled below 0.1% (0.05% for TPU/TPA).
Navíc, pigmenty s velkou velikostí částic nebo aglomeráty by měly být rozdrceny a prosety (20-40 pletivo) pro zlepšení disperzibility, a nečistoty (kovové částice, prach) by měly být odstraněny, aby se zabránilo opotřebení vytlačovacího zařízení a závadám v předsměsi.
2.3.2 Předmíchání.
Sušené suroviny (pigmenty, dopravce, přísady) se mísí ve vysokorychlostním mixéru podle poměru složení za vzniku jednotné předsměsi. Parametry předmísení jsou upraveny podle typu TPE: rychlost míchání 800-1200 ot./min, doba míchání 5-10 zápis, teplota míchání 40-60℃. Pro vysoce koncentrované masterbatch nebo vysokoviskózní TPE nosiče, doba předmíchání se prodlouží, a nejprve se přidají dispergační činidla k potažení pigmentů, zlepšení disperzibility.
2.3.3 Řízení parametrů vytlačování.
Vytlačování pomocí dvou šneků je základním krokem zpracování předsměsi TPE, a klíčové parametry (teplota, rychlost šroubu, vytlačovací tlak, rychlost podávání) must be precisely controlled to match the TPE type:
- – Regulace teploty: The barrel is divided into 4-6 sekce regulace teploty (sekce krmení, úsek tavení, míchací sekce, homogenizační sekce, část hlavy). The temperature of each section is adjusted according to the TPE processing temperature. Například, TPS masterbatch: feeding section 100-120℃, melting section 160-180℃, mixing section 170-190℃, homogenizing section 160-180℃, die head section 150-170℃; TPC masterbatch: feeding section 150-170℃, melting section 230-250℃, mixing section 240-260℃, homogenizing section 230-250℃, die head section 220-240℃. The temperature control precision should reach ±1℃ to avoid TPE degradation and pigment decomposition.
- – Rychlost šroubu: The screw speed ranges from 200-800 ot./min, adjusted based on TPE viscosity. High-viscosity TPEs (DPH, TPC) require higher screw speed (500-800 ot./min) to generate sufficient shear force for pigment dispersion; low-viscosity TPEs (TPS) use moderate speed (300-500 ot./min) to avoid material overflow.
- – Extrusion Pressure: The pressure ranges from 5-12MPa, kept stable (fluctuation ≤±0.5MPa) to ensure uniform mixing and shaping. High-viscosity TPEs require higher pressure, while low-viscosity TPEs use moderate pressure.
- – Feeding Speed: Adjusted to match the screw speed and extrusion speed, ensuring stable and uniform feeding. Pro vysoce viskózní TPE, a forced feeding device is used to avoid material accumulation.
2.3.4 Post-Processing.
After extrusion, the strip-shaped masterbatch is cooled (water tank cooling, 20-30℃), granulated (particle size 2-5mm), screened (to remove unqualified particles), and packaged (sealed and moisture-proof packaging). For moisture-sensitive TPE masterbatch (TPU, TPA), hotový výrobek se před balením znovu suší, aby se zabránilo absorpci vlhkosti.
3. Oblasti použití TPE Masterbatch a Matching Zhuoyue Extruder Solutions
TPE jsou široce používány v automobilovém průmyslu, elektrický, konstrukce, konzumní zboží, a další průmyslová odvětví, a různé oblasti použití mají různé požadavky na výkonnost předsměsi TPE (barva, dispergovatelnost, funkčnost) a efektivitu výroby. Kompletní řada dvoušnekových extruderů Zhuoyue (HTS BASIC/PLUS/SUPER, ZTE, HTE) jsou speciálně optimalizovány pro zpracování předsměsi TPE, poskytování cílených řešení pro různé kategorie TPE a aplikační oblasti. Níže je podrobný úvod do hlavních oblastí použití předsměsi TPE a odpovídající řady extruderů Zhuoyue.
3.1 Automobilový průmysl: Největší aplikační oblast TPE Masterbatch
Automobilový průmysl je největším spotřebitelem TPE, představující více než 40% globálního trhu TPE. TPE se díky své nízké hmotnosti používají v široké řadě automobilových komponentů, flexibilní, a recyklovatelné vlastnosti, a TPE masterbatch hraje klíčovou roli při barvení a funkční modifikaci těchto komponent. Mezi hlavní automobilové aplikace předsměsi TPE patří:
3.1.1 Automobilová těsnění a těsnění.
TPE (hlavně TPV, TPO) se používají k výrobě těsnění dveří automobilů, těsnění oken, těsnění kapoty, a těsnění, které vyžadují dobrou elasticitu, weather resistance, a pružnost při nízkých teplotách. Předsměs pro tyto komponenty vyžaduje jednotné zbarvení, dobrá odolnost proti povětrnostním vlivům (UV odolnost, odolnost proti stárnutí), a kompatibilita s matricemi TPV/TPO.
Odpovídající extrudéry: Řada HTS PLUS a řada HTE. Řada HTS PLUS má vysoký krouticí moment a odolnost proti opotřebení, vhodné pro TPV masterbatch zpracování (vysoká viskozita, high shear force required); the HTE series integrates high performance and cost-effectiveness, suitable for TPO masterbatch processing, with good mixing dispersibility and energy-saving advantages.
3.1.2 Automotive Interior Components.
TPE (mainly TPS, TPU) are used to produce automotive interior components such as instrument panel skins, door panels, steering wheel covers, and armrests, which require good flexibility, soft touch, and environmental friendliness (non-toxic, bez zápachu). The masterbatch requires bright colors, uniform dispersibility, and no migration (to avoid staining other interior components).
Odpovídající extrudéry: HTS BASIC series and HTE series. The HTS BASIC series is cost-effective, suitable for small and medium-sized manufacturers producing TPS interior masterbatch; the HTE series has good mixing dispersibility and low energy consumption, suitable for large-scale production of TPU/TPS interior masterbatch.
3.1.3 Automotive Hoses and Tubing.
TPE (mainly TPU, TPC, TPA) are used to produce automotive fuel hoses, air intake hoses, and brake hoses, which require good oil resistance, heat resistance, and mechanical strength. The masterbatch requires high-temperature resistance, odolnost vůči oleji, and uniform dispersibility to avoid affecting the hose’s performance.
Odpovídající extrudéry: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has ultra-high torque, přesná regulace teploty, and high wear resistance, suitable for TPC/TPA masterbatch processing (high temperature, vysoká viskozita); the HTS PLUS series has good heat resistance and mixing capabilities, suitable for TPU masterbatch processing.
3.1.4 Other Automotive Components.
TPEs are also used to produce automotive dust covers, triangle windows, air filters, and breakers, which require different properties (such as dust resistance, transparency, impact resistance). The masterbatch is formulated according to specific requirements, and the matching extruders are selected based on TPE type and production scale.
3.2 Electrical and Electronic Industry: Functional TPE Masterbatch Applications
The electrical and electronic industry is another important application field of TPEs, where TPEs are used to produce wires and cables, connectors, and other components, requiring functional masterbatch (antistatický, flame-retardant, high-temperature resistant) to meet safety and performance requirements.
3.2.1 Wires and Cables.
TPE (mainly TPU, TPS, TPO) are used as insulation and sheath materials for wires and cables (power cables, ignition wires, headphone wires, connector plugs), which require good electrical insulation, flame retardancy, and abrasion resistance. The masterbatch requires flame retardancy (meeting UL94 V-0 standard), antistatic properties, and uniform coloring.
Odpovídající extrudéry: Řada HTS PLUS, série HTE, and HTS SUPER series. The HTS PLUS series has good flame-retardant masterbatch mixing capabilities, suitable for TPO/TPU wire and cable masterbatch; the HTE series is cost-effective, suitable for small and medium-sized production; the HTS SUPER series is suitable for high-end, high-concentration flame-retardant masterbatch processing.
3.2.2 Electrical Connectors and Plugs.
TPE (mainly TPU, TPA) are used to produce electrical connectors, plugs, and socket housings, which require good electrical insulation, impact resistance, and environmental friendliness. The masterbatch requires uniform coloring, high-temperature resistance, and no migration.
Odpovídající extrudéry: HTS PLUS series and HTS SUPER series. The HTS PLUS series has good compatibility with TPU/TPA, ensuring uniform dispersion; the HTS SUPER series has precise temperature control, avoiding TPA degradation during processing.
3.3 Construction and Transportation Industry: Weather-Resistant TPE Masterbatch Applications
In the construction and transportation industry, TPE se používají k výrobě těsnění, dilatační spáry, rohože do metra, and other components, vyžadující dobrou odolnost vůči povětrnostním vlivům, odolnost proti stárnutí, a flexibilita při nízkých teplotách pro přizpůsobení drsným venkovním prostředím.
3.3.1 Stavební těsnění a dilatační spáry.
TPE (hlavně TPV, TPO) se používají k výrobě těsnění dveří a oken budov, těsnění předstěn, a dilatační spáry, které vyžadují dobrou odolnost vůči povětrnostním vlivům, UV odolnost, a odolnost proti nastavení při stlačení. Předsměs vyžaduje UV stabilizátory a antioxidanty pro zlepšení odolnosti vůči povětrnostním vlivům, a jednotné zbarvení, které odpovídá estetice budovy.
Odpovídající extrudéry: Řada HTS PLUS a řada HTE. Řada HTS PLUS má dobré schopnosti míchání aditiv odolných vůči povětrnostním vlivům, vhodné pro TPV masterbatch zpracování; řada HTE je energeticky úsporná a efektivní, vhodné pro velkosériovou výrobu předsměsi TPO.
3.3.2 Dopravní komponenty.
TPE se používají k výrobě rohoží do metra, rohože pro snížení hluku na silnici, a těsnění dopravních vozidel, které vyžadují dobré tlumení nárazů, snížení hluku, a odolnost proti opotřebení. Předsměs vyžaduje rovnoměrnou disperzibilitu a dobrou kompatibilitu s matricemi TPE, aby se zachovala účinnost tlumení nárazů.
Odpovídající extrudéry: HTS BASIC series and HTE series. The HTS BASIC series is cost-effective, vhodné pro malosériovou výrobu; řada HTE má dobré možnosti míchání, zajišťující rovnoměrný rozptyl aditiv tlumících nárazy.
3.4 Spotřební zboží a další průmyslová odvětví: Různé aplikace TPE Masterbatch
TPE jsou široce používány ve spotřebním zboží a dalších průmyslových odvětvích, s různými aplikačními scénáři a různými požadavky na masterbatch, se zaměřením na barvu, soft touch, and environmental friendliness.
3.4.1 Obuvnický průmysl.
TPE (mainly TPU, TPS) se používají k výrobě podrážek obuvi, svršky obuvi, a doplňky obuvi, which require good flexibility, abrasion resistance, a měkký dotek. The masterbatch requires bright colors, uniform dispersibility, and no migration (aby nedošlo k znečištění ponožek).
Odpovídající extrudéry: Řada HTS BASIC a řada ZTE. Řada ZTE má vynikající poměr ceny a výkonu, vhodné pro malé a středně velké výrobce obuvi; řada HTS BASIC má dobrou disperzibilitu míchání, ensuring uniform coloring of shoe sole masterbatch.
3.4.2 Household and Daily Necessities.
TPEs are used to produce handles, coasters, foot mats, hračky, and other household items, which require non-toxic, bez zápachu, soft touch, and bright colors. The masterbatch requires environmental friendliness (meeting food contact standards for coasters/handles) and uniform coloring.
Odpovídající extrudéry: ZTE series and HTS BASIC series. The ZTE series is simple to operate, low in maintenance cost, suitable for small-batch, multi-variety production; the HTS BASIC series has good environmental protection masterbatch compatibility, meeting food contact standards.
3.4.3 Medical Devices.
TPE (mainly TPU, TPS) are used to produce medical catheters, syringes, and medical masks, which require non-toxic, sterile, and biocompatible. The masterbatch requires medical grade environmental protection (meeting ISO 10993 standard), high transparency (for catheters), and uniform dispersibility.
Odpovídající extrudéry: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has clean production design, přesná regulace teploty, avoiding material pollution; the HTS PLUS series has good compatibility with medical grade TPEs, ensuring product sterility and biocompatibility.
3.4.4 Other Industrial Applications.
TPEs are also used to produce drain pipes, industrial gaskets, and mechanical components, which require good chemical resistance, odolnost proti opotřebení, and mechanical strength. The masterbatch is formulated according to specific industrial requirements, and the matching extruders are selected based on TPE type and production scale.
4. Kompletní řada extruderů Zhuoyue: Professional Solutions for TPE Masterbatch Processing
Zhuoyue se již dlouho zabývá výzkumem, development, and production of high-performance twin-screw extruders, and has accumulated rich experience in TPE masterbatch processing. Based on the unique processing characteristics of TPEs (vysoká viskozita, temperature sensitivity, moisture absorption) a různorodé potřeby výrobců (different TPE categories, production scales, application fields), Zhuoyue has launched a full series of extruders suitable for TPE masterbatch processing, including HTS BASIC, HTS PLUS, HTS SUPER, ZTE, and HTE series. Each series has targeted performance advantages, providing personalized and efficient processing solutions for TPE masterbatch manufacturers of different scales.
4.1 Core Advantages of Zhuoyue’s Extruders for TPE Masterbatch Processing
Zhuoyue’s extruders are specially optimized for TPE masterbatch processing, with the following core advantages to meet the strict requirements of TPE processing:
4.1.1 Vynikající míchací a disperzní efekt.
TPE masterbatch requires uniform dispersion of pigments and additives to avoid affecting the material’s elasticity and mechanical properties. Všechny dvoušnekové extrudéry Zhuoyue využívají vzájemně se prolínající spolurotující strukturu, s přiměřeným stoupáním šroubu, lead, and compression ratio design. The intermeshing and rotating of the twin screws generate strong shear force and kneading force, which can fully break pigment agglomerates and ensure uniform dispersion of pigments, dopravci, and additives in the TPE matrix. Rovnoměrnost míchání dosahuje více než 95%, která je mnohem vyšší než u běžných extrudérů.
Navíc, šrouby mají modulární konstrukci, které mohou libovolně kombinovat různé šroubové prvky (přepravování, míchání, stříhání) podle typu TPE. Například, vysokoviskózní předsměs TPV/TPC vyžaduje více míchacích a střižných prvků pro zlepšení disperze; nízkoviskózní předsměs TPS využívá více dopravních prvků ke zlepšení efektivity výroby.
4.1.2 Přesná regulace teploty, Zabránění degradaci TPE.
TPE jsou citlivé na teplotu, a nadměrná teplota nebo teplotní výkyvy mohou vést k degradaci materiálu (jako je hydrolýza TPU, TPC štěpení řetězu). Všechny extrudéry Zhuoyue využívají pokročilý inteligentní systém regulace teploty, s 4-6 nezávislé sekce regulace teploty, přesnost regulace teploty ±1℃, a funkce monitorování teploty a alarmu v reálném čase. The barrel adopts a double-layer jacket design, realizing rapid heating and cooling, and improving temperature response speed. The die head is equipped with an independent temperature control device, ensuring stable shaping of the masterbatch strip.
4.1.3 High Wear Resistance and Corrosion Resistance.
Some TPE masterbatches (such as TPA, TPC) contain high-hardness pigments or additives, which can wear the screw and barrel. Zhuoyue’s extruders use high-quality wear-resistant materials and advanced manufacturing technologies: HTS PLUS/SUPER/HTE series screws and barrels are made of imported wear-resistant alloy steel, undergoing bimetallic composite or laser cladding treatment, surface hardness ≥65 HRC (HTS SUPER series ≥70 HRC), service life 2-3 krát větší než u běžných extrudérů; HTS BASIC/ZTE series screws and barrels are nitrided, surface hardness ≥60 HRC, splňující potřeby běžného zpracování předsměsi TPE.
4.1.4 Schopnost odsávání a odstraňování vlhkosti.
TPE jako TPU a TPA mají vysokou absorpci vody, a vlhkost může způsobit bubliny a defekty v předsměsi. Všechny extrudéry střední až vyšší třídy Zhuoyue (HTS PLUS/SUPER/HTE) jsou vybaveny vakuovým odsávacím zařízením, který dokáže účinně odvádět vlhkost, těkavých látek, a vzduch v materiálu, zajištění hustoty a kvality předsměsi. Stupeň vakua je nastavitelný (0.06-0.09MPa), přizpůsobení různým požadavkům na obsah vlhkosti.
4.1.5 Vysoká efektivita výroby a úspora energie.
Extrudéry Zhuoyue využívají převodovky s vysokým točivým momentem a optimalizované šnekové konstrukce, se silnou přepravní kapacitou a vysokou efektivitou výroby. Ve srovnání s běžnými extrudery, efektivita výroby se zvyšuje o 20%-50%, a spotřeba energie se sníží o 15%-25%. Například, Výrobní kapacita série HTS SUPER dosahuje 1000-3000 kg/h, vhodné pro velkosériovou výrobu; Výrobní kapacita řady ZTE je 50-400kg/h, vhodné pro malosériovou výrobu.
4.1.6 Inteligentní ovládání a snadné ovládání.
Všechny extrudéry využívají inteligentní řídicí systém PLC a ovládací rozhraní dotykové obrazovky, které lze uložit až 100 sady receptur a parametrů zpracování. Při přepínání mezi různými předsměsmi TPE, stačí volat pouze odpovídající parametry, vyhnout se opakovanému ladění. Řada HTS SUPER je vybavena funkcemi cloudového ovládání, realizace vzdáleného nastavení parametrů, sledování výrobních dat, a prediktivní údržby, realizace inteligentního řízení výroby.
4.1.7 Široká přizpůsobivost.
Celá řada extruderů Zhuoyue se může přizpůsobit zpracování všech kategorií TPE (TPS/SBS/TPU/TPR/TPV/TPC/TPA) and masterbatch types (barevná předsměs, předsměs zpomalující hoření, antistatic masterbatch), with pigment content ranging from 10% na 70%. They can also be matched with auxiliary equipment (high-speed mixers, dryers, coolers, granulators) to form a complete automatic production line.
4.2 Detailed Introduction of Zhuoyue’s Extruder Series for TPE Masterbatch Processing
Each series of Zhuoyue’s extruders has unique performance characteristics and targeted adaptation scenarios, and manufacturers can select the appropriate series according to their TPE type, production scale, and application requirements.
4.2.1 HTS BASIC Series: Flexible and Cost-Effective for Ordinary TPE Masterbatch.
The HTS BASIC series is a cost-effective product designed for small and medium-sized manufacturers producing ordinary TPE masterbatch (TPS, low-concentration TPO/TPU masterbatch). It uses medium-torque gearboxes from leading European manufacturers, specific torque 10-12Nm/cm³, screw diameter 30-65mm, production capacity 100-500kg/h.
The series adopts nitrided screws and barrels, with good wear resistance, suitable for ordinary TPE masterbatch processing (pigment content ≤50%). It is equipped with a PLC control system, automatic temperature control, and feeding, simple to operate. The modular screw design allows flexible configuration according to TPS/TPO masterbatch requirements. The HTS BASIC series is an ideal choice for small and medium-sized manufacturers with limited budget, focusing on ordinary TPE masterbatch production (such as household goods, ordinary wires and cables).
4.2.2 HTS PLUS Series: High-Torque for Engineering TPE and High-Concentration Masterbatch.
Řada HTS PLUS je umístěna jako produkt střední až vyšší třídy, speciálně navrženo pro vysoce náročné zpracování předsměsi TPE (DPH, TPU, předsměs TPE s vysokou koncentrací, předsměs zpomalující hoření). Přijímá převodovky s vysokým točivým momentem nezávisle vyvinuté společností Zhuoyue, specifický točivý moment 13-16Nm/cm³, průměr šroubu 40-75mm, výrobní kapacita 300-1200kg/h.
Série používá bimetalové kompozitní šrouby a válce (surface hardness ≥65 HRC), s vynikající odolností proti opotřebení a odolností proti korozi, vhodné pro TPV/TPC masterbatch zpracování (vysoká viskozita, pigmenty s vysokou tvrdostí). Je vybavena a 5-6 přesný systém regulace teploty sekce a vakuové odsávací zařízení, zabránění hydrolýze TPU a degradaci TPC. Vylepšené míchací prvky zajišťují rovnoměrné rozptýlení vysoce koncentrovaných pigmentů (50%-70%) a funkční přísady (retardéry hoření, antistatic agents). The HTS PLUS series is suitable for medium-sized and large-scale manufacturers producing high-quality TPE masterbatch (such as automotive seals, high-grade wires and cables, lékařské přístroje).
4.2.3 HTS SUPER Series: Ultra-High Performance for High-End TPE Masterbatch.
The HTS SUPER series is Zhuoyue’s highest-end extruder series, representing the advanced level of China’s twin-screw extruders, designed for high-end, high-demand TPE masterbatch processing (TPA, TPC, ultra-high-concentration masterbatch, masterbatch for new energy vehicles/aerospace).
It adopts Zhuoyue’s latest ultra-high torque transmission device, specific torque 17-20Nm/cm³, screw diameter 50-95mm, production capacity 1000-3000kg/h. The screws are made of new wear-resistant alloy steel, undergoing laser cladding treatment (surface hardness ≥70 HRC), service life 3-4 krát větší než u běžných extrudérů. The barrel adopts a double-layer jacket + konstrukce nuceného chlazení, temperature control precision ±1℃, suitable for high-temperature TPE processing (220-290℃). The multi-stage mixing screw combination ensures ultra-high mixing uniformity (≥98 %), suitable for ultra-high-concentration masterbatch (70%-80%) and TPA/TPC masterbatch processing.
The series is equipped with an intelligent cloud control system, realizace vzdáleného nastavení parametrů, fault early warning, a prediktivní údržby. It is suitable for large-scale, high-standard manufacturers producing high-end TPE masterbatch (such as automotive high-temperature hoses, precision electrical connectors, aerospace components).
4.2.4 ZTE Series: Cost-Effective for Universal TPE Masterbatch.
The ZTE series is positioned as a cost-effective product, designed for manufacturers balancing processing quality and cost, producing universal ordinary TPE masterbatch (low-concentration TPS/TPO/TPU masterbatch). It adopts a twin-screw parallel co-rotating structure, specifický točivý moment 8-11Nm/cm³, průměr šroubu 25-65mm, výrobní kapacita 50-400kg/h.
Série používá nitridované šrouby a sudy (surface hardness ≥60 HRC), splňující potřeby běžného zpracování předsměsi TPE (pigment content ≤50%). Je vybavena 4sekčním systémem regulace teploty, jednoduché ovládání dotykové obrazovky, snadné se naučit a zvládnout. Řada ZTE má jednoduchou strukturu, nízká spotřeba energie, a nízké náklady na údržbu, vhodné pro malé výrobce, malé dílny, a podniky vyrábějící malosériovou výrobu, víceodrůdová předsměs TPE (jako jsou malé hračky, místní domácí potřeby).
4.2.5 Řada HTE: Vysoce výkonné a nákladově efektivní integrované řešení.
Řada HTE integruje vysoký výkon a hospodárnost, určeno pro středně velké výrobce, kteří zvyšují kvalitu produktů a rozšiřují rozsah výroby. Přijímá převodovky s vysokým točivým momentem nezávisle vyvinuté společností Zhuoyue, specifický točivý moment 12-14Nm/cm³, průměr šroubu 35-70mm, výrobní kapacita 200-800kg/h.
Série používá bimetalové kompozitní šrouby a válce (surface hardness ≥65 HRC), with good wear resistance, vhodné pro TPU/TPO masterbatch zpracování. Využívá optimalizovanou strukturu šroubu a vysoce účinný energeticky úsporný motor, spotřeba energie snížena o 18%-25% ve srovnání s běžnými extrudéry. 5sekční systém přesné regulace teploty a vakuové odsávací zařízení zajišťují kvalitu produktu, a vylepšené mísící prvky zajišťují rovnoměrnou disperzi. Řada HTE vyvažuje výkon a cenu, vhodné pro středně velké výrobce vyrábějící předsměsi TPE střední kvality (jako jsou automobilové interiérové komponenty, běžné lékařské přístroje, dráty a kabely střední třídy).
5. Běžné problémy a řešení při zpracování předsměsi TPE pomocí dvoušnekového vytlačování
Při zpracování předsměsi TPE, díky jedinečným vlastnostem TPE (temperature sensitivity, moisture absorption, vysoká viskozita), často dochází k různým problémům, ovlivňující kvalitu produktu a efektivitu výroby. Na základě dlouholetých zkušeností, Zhuoyue shrnuje běžné problémy, analyzuje jejich příčiny, a poskytuje odpovídající řešení, která výrobcům pomáhají rychle řešit výrobní problémy.
5.1 Problém 1: Špatná disperzibilita, Barevné skvrny a pruhy v předsměsi
Manifestace: Nerovnoměrné zbarvení předsměsi, zřejmé pigmentové aglomeráty, barevné skvrny a pruhy v produktech TPE, snížení estetických a mechanických vlastností produktu.
Příčiny: (1) Suroviny: Velikost částic pigmentu je příliš velká, aglomerace je vážná; špatná kompatibilita mezi pigmentem/nosičem a TPE; nedostatečné dávkování disperzantu. (2) Předmíchání: Nízká rychlost míchání, krátká doba míchání, nerovnoměrné předmíchání. (3) Parametry vytlačování: Nízká rychlost šroubu, nedostatečná smyková síla; nízká teplota vytlačování, neúplné roztavení TPE nosiče. (4) Zařízení: Opotřebené šroubové míchací prvky; zablokovaná závitořezná hlava.
Řešení: (1) Optimalizujte suroviny: Vyberte jemnozrnné pigmenty (20-40 pletivo), důkladně osušte; vyberte nosič kompatibilní s TPE; zvýšit dávku dispergačního činidla (1%-5% dávkování pigmentu). (2) Zlepšit předmíchání: Zvyšte rychlost míchání na 800-1200 ot./min, prodloužit dobu míchání na 5-10 zápis. (3) Upravte parametry vytlačování: Zvyšte rychlost šroubu (500-800 ot/min pro vysokoviskózní TPE); zvyšte teplotu vytlačování, abyste zajistili úplné roztavení TPE. (4) Udržovat vybavení: Vyměňte opotřebované šroubové prvky; pravidelně čistěte závitořeznou hlavu.
5.2 Problém 2: Degradace TPE a odbarvení předsměsi
Manifestace: Masterbatch se odbarví (žloutnutí, zatemnění), vytváří zvláštní pach; Výrobky TPE mají sníženou elasticitu a mechanickou pevnost, i křehký lom.
Příčiny: (1) Teplota vytlačování je příliš vysoká, překročení limitu tepelné odolnosti TPE. (2) Dlouhá doba zdržení materiálu (více než 3 zápis) v extruderu. (3) Špatné chlazení zařízení, lokální přehřátí hlavně. (4) Suroviny: TPE má špatnou tepelnou odolnost; obsah vlhkosti je příliš vysoký (způsobující hydrolýzu TPU).
Řešení: (1) Upravte teplotu: Snižte teplotu míchací/homogenizační sekce, ovládání v rozsahu zpracování TPE; zkontrolujte přesnost snímače teploty. (2) Zkraťte dobu pobytu: Zvyšte rychlost šroubu, snížit kompresní poměr šroubu. (3) Udržujte chladicí systém: Vyčistěte chladicí potrubí, vyměňte vadné chladicí prvky. (4) Optimalizujte suroviny: Vyberte TPE odolný vůči vysokým teplotám; suroviny důkladně osušte (obsah vlhkosti ≤ 0,05 % pro TPU/TPA); přidat tepelné stabilizátory.
5.3 Problém 3: Vysoké opotřebení šroubu a hlavně
Manifestace: Rychlé opotřebení šroubu a hlavně, snížená smyková síla a mísící kapacita; disperzibilita předsměsi se snižuje, náklady na údržbu zařízení rostou.
Příčiny: (1) Suroviny: Pigmenty/aditiva s vysokou tvrdostí (jako jsou saze, oxid titaničitý); velká velikost částic. (2) Parametry vytlačování: Vysoká rychlost šroubu, nadměrná smyková síla; vysoký vytlačovací tlak. (3) Zařízení: Materiál šroubu/hlavně má nízkou odolnost proti opotřebení.
Řešení: (1) Optimalizujte suroviny: Vyberte malé částice, pigmenty s nízkou tvrdostí; suroviny rozdrtit a prosít; přidejte maziva pro snížení tření. (2) Upravte parametry: Přiměřeně snižte rychlost šneku a vytlačovací tlak. (3) Vyberte zařízení s vysokou odolností proti opotřebení: Vyberte si řadu Zhuoyue HTS PLUS/SUPER/HTE s bimetalickým kompozitem nebo šrouby/hlavněmi plátovanými laserem.
5.4 Problém 4: Bubbles in Masterbatch
Manifestace: Bubbles in masterbatch particles, affecting product density and mechanical properties; TPE products have pores and defects.
Příčiny: (1) Suroviny: High moisture content (especially TPU/TPA); volatile substances in pigments/additives. (2) Parametry vytlačování: Low extrusion temperature, incomplete melting; insufficient vacuum exhaust. (3) Předmíchání: Air mixed into the mixture during premixing.
Řešení: (1) Dry raw materials thoroughly: Extend drying time, increase drying temperature. (2) Upravte parametry vytlačování: Increase extrusion temperature; improve vacuum exhaust (vacuum degree ≥0.08MPa). (3) Optimize premixing: Reduce mixing speed appropriately to avoid air mixing; use a closed mixer.
5.5 Problém 5: Poor Processing Fluidity, Equipment Blockage
Manifestace: Difficult material conveying and extrusion; unstable extrusion pressure; die head or extrusion cavity blockage.
Příčiny: (1) Suroviny: High TPE viscosity (TPV/TPC); vysoký obsah pigmentu (více než 70%); high moisture content (causing agglomeration). (2) Parametry vytlačování: Low temperature, incomplete melting; low screw speed, insufficient conveying capacity. (3) Zařízení: Worn conveying elements; zablokovaná závitořezná hlava.
Řešení: (1) Optimalizujte suroviny: Reduce pigment content; select low-viscosity TPE; suroviny důkladně osušte. (2) Upravte parametry: Increase extrusion temperature; increase screw speed; replace die head with larger holes. (3) Udržovat vybavení: Replace worn conveying elements; clean die head and extrusion cavity regularly.
6. Practical Application Cases of Zhuoyue Extruders in TPE Masterbatch Processing
To verify the performance advantages of Zhuoyue’s extruders in TPE masterbatch processing, this section introduces several practical cases, covering different TPE categories, production scales, and application fields, demonstrating the targeted solutions provided by Zhuoyue.
6.1 Věc 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses
Customer Background: A large automotive component manufacturer in Shanghai, Čína, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (obsah pigmentu 60%, high-temperature resistant) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), heat resistance (260℃), a stabilitu šarže. Původní výbava měla problémy s nedostatečným točivým momentem, nestabilní regulace teploty, a špatná dispergovatelnost, který nemohl splnit požadavky.
Řešení: Zhuoyue doporučil extrudéry řady HTS SUPER (průměr šroubu 75mm, specifický točivý moment 18Nm/cm³) v kombinaci s kompletní automatickou výrobní linkou, včetně vysoce účinné sušičky, vysokorychlostní mixér, a přesný granulátor, přizpůsobené potřebám zpracování TPC masterbatch zákazníka. Základní konfigurace a optimalizační opatření jsou následující: První, šnek využívá vícestupňovou kombinaci míchání, integrace vysoce smykových hnětacích prvků a dispergačních prvků pro úplné rozbití pigmentových aglomerátů a zajištění rovnoměrného rozptýlení 60% pigmenty s vysokou koncentrací v matrici TPC. Laserem pokrytý povrch šroubu (tvrdost ≥70 HRC) effectively resists wear caused by high-hardness pigments, extending the service life by more than 3 times compared to the customer’s original equipment. Druhý, the barrel is equipped with a double-layer jacket + konstrukce nuceného chlazení, s 6 nezávislé sekce regulace teploty, achieving a temperature control precision of ±1℃. The mixing section temperature is stably controlled at 240-260℃, and the homogenizing section at 230-250℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. Třetí, the equipment is equipped with a high-efficiency vacuum exhaust device (vacuum degree adjustable up to 0.09MPa), which effectively removes moisture and volatile substances in the TPC raw materials and masterbatch, completely solving the bubble problem caused by moisture absorption. Navíc, řada HTS SUPER je vybavena inteligentním systémem řízení cloudu, což umožňuje zákazníkovi uložit parametry zpracování TPC masterbatch, vyvolejte je jedním kliknutím při přepínání dávek, a sledovat výrobní data v reálném čase, zlepšení stability šarže a snížení provozních chyb.
Implementační efekt: Po 1 měsíc instalace a uvedení do provozu, extrudéry řady HTS SUPER oficiálně uvedeny do výroby. Výsledky testu ukazují, že vyrobená TPC předsměs má stejnoměrnost míchání ≥98 %, žádné barevné skvrny nebo pruhy, a efekt disperze pigmentu je výrazně lepší než u původního zařízení zákazníka. Předsměs si udržuje stabilní výkon po vysokoteplotním zpracování při 260 °C, bez změny barvy nebo degradace, plně splňující požadavky na nové automobilové hadice energetických vozidel. Výrobní kapacita dosahuje 1500 kg/h, což je 40% vyšší než původní vybavení, zatímco spotřeba energie se sníží o 22%, výrazně snížit výrobní náklady zákazníka. Opotřebení šroubů a hlavně je výrazně sníženo, a cyklus údržby se prodlužuje od 1 měsíc do 6 měsíce, snížení nákladů na údržbu o více než 50%. Zákazníkovy TPC hadice vyrobené z této předsměsi prošly certifikací kvality automobilového průmyslu, s vynikající odolností vůči vysokým teplotám a mechanickou pevností, a byly úspěšně dodávány významným výrobcům nových energetických vozidel. Zákazník vysoce ocenil řešení vytlačování Zhuoyue, a následně podepsali smlouvu o dlouhodobé spolupráci, nákupu 5 more sets of HTS SUPER series extruders to expand production scale.
6.1 Věc 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses
Customer Background:
A large automotive component manufacturer in Shanghai, Čína, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (obsah pigmentu 60%, high-temperature resistant) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), heat resistance (260℃), a stabilitu šarže. Původní výbava měla problémy s nedostatečným točivým momentem, nestabilní regulace teploty, a špatná dispergovatelnost, který nemohl splnit požadavky.
Řešení:
Zhuoyue doporučil extrudéry řady HTS SUPER (průměr šroubu 75mm, specifický točivý moment 18Nm/cm³) v kombinaci s kompletní automatickou výrobní linkou, včetně vysoce účinné sušičky, vysokorychlostní mixér, a přesný granulátor, přizpůsobené potřebám zpracování TPC masterbatch zákazníka. Základní konfigurace a optimalizační opatření jsou následující: První, šnek využívá vícestupňovou kombinaci míchání, integrace vysoce smykových hnětacích prvků a dispergačních prvků pro úplné rozbití pigmentových aglomerátů a zajištění rovnoměrného rozptýlení 60% pigmenty s vysokou koncentrací v matrici TPC. Laserem pokrytý povrch šroubu (tvrdost ≥70 HRC) effectively resists wear caused by high-hardness pigments, extending the service life by more than 3 times compared to the customer’s original equipment. Druhý, the barrel is equipped with a double-layer jacket + konstrukce nuceného chlazení, s 6 nezávislé sekce regulace teploty, achieving a temperature control precision of ±1℃. The mixing section temperature is stably controlled at 240-260℃, and the homogenizing section at 230-250℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. Třetí, the equipment is equipped with a high-efficiency vacuum exhaust device (vacuum degree adjustable up to 0.09MPa), which effectively removes moisture and volatile substances in the TPC raw materials and masterbatch, completely solving the bubble problem caused by moisture absorption. Navíc, řada HTS SUPER je vybavena inteligentním systémem řízení cloudu, což umožňuje zákazníkovi uložit parametry zpracování TPC masterbatch, vyvolejte je jedním kliknutím při přepínání dávek, a sledovat výrobní data v reálném čase, zlepšení stability šarže a snížení provozních chyb.
Implementační efekt:
Po 1 měsíc instalace a uvedení do provozu, extrudéry řady HTS SUPER oficiálně uvedeny do výroby. Výsledky testu ukazují, že vyrobená TPC předsměs má stejnoměrnost míchání ≥98 %, žádné barevné skvrny nebo pruhy, a efekt disperze pigmentu je výrazně lepší než u původního zařízení zákazníka. Předsměs si udržuje stabilní výkon po vysokoteplotním zpracování při 260 °C, bez změny barvy nebo degradace, plně splňující požadavky na nové automobilové hadice energetických vozidel. Výrobní kapacita dosahuje 1500 kg/h, což je 40% vyšší než původní vybavení, zatímco spotřeba energie se sníží o 22%, výrazně snížit výrobní náklady zákazníka. Opotřebení šroubů a hlavně je výrazně sníženo, a cyklus údržby se prodlužuje od 1 měsíc do 6 měsíce, snížení nákladů na údržbu o více než 50%. Zákazníkovy TPC hadice vyrobené z této předsměsi prošly certifikací kvality automobilového průmyslu, s vynikající odolností vůči vysokým teplotám a mechanickou pevností, a byly úspěšně dodávány významným výrobcům nových energetických vozidel. Zákazník vysoce ocenil řešení vytlačování Zhuoyue, a následně podepsali smlouvu o dlouhodobé spolupráci, nákupu 5 more sets of HTS SUPER series extruders to expand production scale.