Modificação de plásticos biodegradáveis PLA/PBAT: otimização da configuração do parafuso para minimizar os riscos de degradação térmica

Com a implementação global de proibições de plástico, a demanda por materiais biodegradáveis como o PLA (ácido poliláctico) e o PBAT (tereftalato de polibutileno adipato) aumentou.Estes polímeros são excepcionalmente sensíveis à temperatura e às forças de cisalhamento. Durante o processo de composição, aconfiguração do elemento de parafusoPode desencadear facilmente a degradação térmica, resultando numa diminuição da viscosidade do fundimento, um amarelamento dos grânulos e uma perda significativa das propriedades mecânicas.

Ao contrário do PE ou do PP tradicionais, os plásticos biodegradáveis são propensos à hidrólise e à decomposição térmica a temperaturas elevadas.

• Janela de processamento estreita:O PLA é tipicamente processado entre 170°C e 190°C. Se o calor de atrito localizado (dispersão viscosa) exceder 200°C, o peso molecular cai rapidamente.

• Sensibilidade à umidade:Mesmo pequenas quantidades de umidade podem causar a clivagem da ligação de éster sob alta pressão.Eficiência de desgaseamento (ventilação)é um fator decisivo para a qualidade do produto final.

Na selecção e configuração de umextrusora de parafusos duplosPara o PLA/PBAT, os princípios orientadores são "Baixa temperatura, baixo corte e alta distribuição".

• Evite o corte excessivo:Reduzir o uso de blocos de amassamento neutros a 90 graus, em vez disso, aumentar os blocos de amassamento de 30 graus ou 45 graus para garantir que a mistura ocorra enquanto o material está em movimento,Minimizar o acúmulo de calor devido a longos períodos de permanência.

• Elementos de mistura de distribuição:Recomendamos a incorporação de elementos SME (Screw Mixing Element) ou TME (Turbine Mixing Element).Estes componentes dispersam eficazmente os aditivos (como amido ou CaCO3) sem gerar calor de atrito excessivo.

• Parâmetro técnico:O espaço livre unilateral entre os elementos de parafuso e a parede do cano deve ser mantido entre00,02 mm e 0,05 mm.

• Objectivo:A clara estreita impede o refluxo do material e evita o superaquecimento localizado, garantindo uma saída de pressão estável e uma qualidade de fusão consistente.(Referência: Relatório de precisão da montagem de fábrica - Ref: #INSP-2023-V3)

Uma vez que a composição biodegradável envolve muitas vezes amido ou outros enchimentos naturais, a composição biodegradável não é necessária.parafusos e barrilDeve possuir uma durabilidade suficiente:

• Material do cano:Recomenda-se um cano bimetálico revestido com liga de alto cromo para resistir à abrasão dos enchimentos naturais.

• Norma de dureza:Os elementos de parafuso devem atingir uma dureza de58-64 HRCatravés de apagamento a vácuo para garantir a longevidade e evitar a contaminação por metais no produto final.

Para os fabricantes de compostos PLA/PBAT, a precisão das peças de extrusão determina o êxito do controlo da degradação.+/- 1°C, e utilizando uma alta compatibilidadeelementos de parafuso para modelos Coperion ou Leistritz, as empresas podem maximizar o rendimento, preservando a integridade mecânica essencial do material.