塑料改性和色母料用户注意了!螺杆清洗料需求正在持续增长

主图 随着材料价格的上涨和供应链的不稳定，对螺杆清洗料的需求正变得强劲

现今耐高温和昂贵的树脂和添加剂越来越多的使用，推动了对可减少浪费和停机时间的有效螺杆清洗料的需求。

由于工厂管理者认识到在减少停机时间和减少材料浪费方面可能获得的潜在好处，在改性和母料行业中商用螺杆清洗料的使用正在增加。鉴于如今在配方中使用的树脂和添加剂日益复杂和昂贵，使用螺杆清洗料能产生显著的节省。用户可以选择标准螺杆清洗料或针对特定任务优化的定制配方，作用模式可以是化学的、机械的或是二者的结合。

据 RapidPurge 称，螺杆清洗料市场强劲并持续增长。总裁兼企业主 Joseph Serell 说：“增长速度不像 1990 年代和 2000 年代那么快，因为螺杆清洗料的采用率远高于当时。然而，随着操作者和管理者跳槽到新公司，他们经常为新公司带去知识，有时就包括在过去可能持怀疑态度的新公司中有效使用螺杆清洗料。”

Serell 说，使用耐高温和更昂贵树脂的趋势是推动客户对螺杆清洗料感兴趣的关键因素之一。 “由于这些树脂的价格高昂，加工商非常积极地尽量减少浪费，而这正是螺杆清洗料的用途。”

从历史上看，改性行业可能不是清洗料开发商的主要目标市场，但这种情况似乎正在发生变化。 RapidPurge 目前正在开发一种专门针对色母粒生产商的清洗料。

Serell说：“众所周知，高含量的着色剂很难去除，虽然RapidPurge的独家化学清洗料系列产品非常有效，但我们正在寻求一种完全不同的方法来清洗。我们将提供一种清洁剂，可以直接去除着色剂，即使它们随着时间的推移已经分层。”

Serell表示，该公司目前处于alpha测试阶段，并启动专利申请程序。他说：“初始测试非常成功，并且已经克服了重大的生产障碍。我们打算在 2022 年中期推出这款产品。”

该公司最近还推出了一种名为RPM6000的产品，它是一种高度玻璃填充的粘性清洗料，可与表面活性剂和抗氧化剂组合使用。清洗料中的玻璃纤维成分会擦洗螺杆和机筒表面，而表面活性剂有助于软化残留物以实现完全去除。

清洗料的选择

尽管 RapidPurge 生产多种清洗料，但其化学清洗料系列（40 年前首次推出）仍然最受改性厂商和母料生产商的欢迎。 Serell 说：“他们（改性厂商）通常面临的主要挑战是，在压力和搅拌很小的情况下很难清洁机器，就像在注塑机中一样，我们的化学清洁剂实际上会解聚残留树脂，这使得去除变得容易。不需要压力和搅拌，也不需要长时间的浸泡。这些产品还利用发泡剂将化学清洁剂输送到低流量区域，包括螺杆后部。”

RapidPurge公司还强调选择适当填充剂对清洗料的重要性。Serell 说，清洗料配方中最常用的矿物质是碳酸钙。它既便宜又来源丰富，但它不是去除树脂和污染物的理想选择。碳酸钙的莫氏硬度只有 3-4，不足以去除大部分烧焦的污染物。

另一种常用的机械清洗填料是玻璃纤维。玻璃纤维的莫氏硬度在5-7之间，非常适合去除树脂和污染物。纤维的形状也有利于去除污染物，因为纤维的末端会“刮擦”机器中的金属表面；Serell 说它可能是除碳的最佳填料。然而，玻璃纤维有一个缺点，由于纤维会缠结而导致堵塞，因此存在结块的风险。并且玻璃纤维填料可能对延长的停留时间很敏感——如果在机器中停留时间过长，纤维会从聚合物中迁移出来，导致螺杆“冻结”。

对玻璃纤维最常见的担心可能是机器磨损。然而，虽然加工玻璃纤维填充树脂可能会导致可测量的磨损，但它需要大量的材料和时间才能发生。玻璃纤维填充的清洗料通常在机器中仅停留几分钟，仅相当几个料筒容量。Serell 说，即使是日常使用也可能不足以导致螺杆或料筒早于其正常使用寿命发生故障。他说，在多年清洗料（包括玻璃填充产品）测试中，RapidPurge 没有测量到任何加速磨损。

矿物质的替代品

不过，除了碳酸钙也可以使用其他矿物质。除了硬度之外，研磨时矿物颗粒的形状也很重要——具有光滑或圆形表面的颗粒通常没有那些有棱角的颗粒有效。 RapidPurge 声称已发现它认为是一种近乎理想的用于清洗料的矿物质。这种未公开的矿物质在研磨时具有高莫氏硬度和自然角状颗粒形状。它不以其他方式用于塑料行业，但据说“完美”适用于螺杆清洗——据说硬颗粒的锋利边缘可以像玻璃纤维一样有效地切割掉顽固的烧焦树脂，但没有结块的风险。此外，由于该矿物的粒度为 45 微米（345 目），因此清洗料等级可安全用于筛网。

需求旺盛

旭化成美国旭塑洁（Asaclean）也报告了对清洗料强劲的市场需求。副总裁Phani Nagaraj表示：“虽然疫情使汽车和航空航天市场出现了一些预期的放缓，但我们已经在医疗、包装和消费品市场得到了弥补。”

他说：“我们从改性厂商那里了解到，终端用户越来越多地寻找满足某些终端产品认证的更复杂的树脂。许多供应商需要使用会使得清洁过程更复杂的添加剂、着色剂和填料。许多这些添加剂和树脂的特性使它们更容易燃烧，从而产生碳污染/黑点。这使得清洗料变得更加重要，这些清洗料易于使用，比以前需要的清洁效果更好，并且易于置换。”

Nagaraj表示，旭塑洁的主要兴趣领域是解决市场上尚无有效解决方案的困难应用。该公司最近推出的旭塑洁PLUS牌号是一种清洗浓缩物，可增强改性厂商自己的加工树脂，使其能够更有效地清洁挤出机。

在挤出工艺中，PLUS 牌号据称在低流量/低压环境中表现出色。据说它可以有效地填充和清理口模，并且在透明应用中表现特别突出。旭塑洁表示，这种材料是改性厂商进行基本产品更换和维护的一个特别好的选择；EX 牌号仍然是处理污染问题和拔螺杆清洗时的推荐选项。

清洗技巧

旭塑洁提供了一些有效清洁改性挤出机的技巧。Nagaraj说：“首先，不要试图使用生产树脂、回料或添加剂来清洗挤出机。在选择清洗料之前，您还需要问自己一些问题：例如，挤出机的尺寸是多少？正在加工哪些树脂？加工温度是多少？”

还必须考虑清洗料的预期应用以及当前遇到的问题。他说：“应使用 EX 等牌号来优化拔螺杆，以确保更安全、更快速的维护。在每次停机期间，机器都应该用热稳定的清洗料密封。”

多年来，旭塑洁一直为挤出机制造商CW Brabender公司提供螺杆清洗料。CW Brabender公司总裁Christoph Pielen说，其应用实验室运行最奇特的材料组合，但由于有各种高温级清洗料可用，使得他们可以在试验后对实验设备进行快速清理。据说 EX 玻璃填充牌号因其高擦洗能力而特别受欢迎，即使在高温下也是如此。

根据 Dyna-Purge公司国际业务经理Kelli Ropach的说法，当前市场状况驱动的材料价格压力以及供应方的限制意味着所有加工商都可以从更好的加工方法中获益。“通过定期使用商业清洗料 (CPC)，可以获得硬性货币收益和战略价值。使用 CPC 的经济优势现在非常明显。当前市场状况的持久性促使许多加工商开始拥抱这些清洗产品的实用性。”

Ropach将改性和母料领域的主要趋势确定为效率、可回收性和可持续性，并表示螺杆清洗料需要解决这些问题。她说：“去年，Dyna-Purge 做出了回应，重新制定了我们的领先技术产品线。升级和重新配制一种非常小但关键的成分，以产品使用量更小，效率提高10%的出色结果解锁了产品的潜力，它还经过精心设计，能够将清洗料重新研磨并安全地重新加入以进行加工或作为清洗料转售，使其成为一种用途更广泛的产品，对加工商而言更具价值。”

Dyna-Purge 表示，其领先技术的清洗料产品系列包含七个牌号，这些牌号已针对这些特定行业需求进行了优化和重新开发。

适合改性使用的新产品包括 Dyna-Purge L，这是一种结合了该公司 3X 技术的高性能牌号，据说可以作用于工艺边界层以及逆流处和停滞点。它的配方能在不使用研磨剂或化学品的情况下去除树脂、颜色、碳、添加剂和杂质，适合在 160–329°C (320–625°F) 的温度范围内与所有类型的树脂一起使用。

同时，Dyna-Purge RF专为拔螺杆清洗准备而配制。其自动剥离功能可以把材料从金属表面带走，使螺杆可拉动，而擦洗剂和增压剂则允许清洗到达成型单元中的停滞点。该材料适用于135–232°C (275–450°F) 温度范围内的所有树脂。

Dyna-Purge 还为寻求更有效挤出机清洗的改性厂商提供建议。” Ropach说：“单螺杆和双螺杆挤出的一个共同挑战是低压加工，使用不含填料的 CPC允许将筛板组和/或分流板留在原处。这使改性厂能够在螺杆和料筒内建立足够的背压，以改善清洗效果。螺杆可以缓慢启动并逐渐增加到最大、安全的转速。此外，利用“迪斯科”清洗方法 - 变化转速，也可以改善结果。”

简化的解决方案

根据 Völpker Spezialprodukte（最著名的工艺蜡生产商）的说法，市场上有许多清洗和清洁产品通过不同的机制起作用，有时需要复杂的处理步骤和/或使用大量材料。 业务发展主管Lutz Matthies博士说：“例如，市场上有些产品通过化学反应产生清洁效果，我们看到了这种方法的缺点，因为要达到需要的效果需要相对较高的工作量和时间。用户需要一种经济实惠的优质材料，能够以最少的时间和材料支出完成大部分清洁任务。我们已将这一点用作开发新产品的指南。”

该公司最近凭借其 Cevo-clean J-1819 清洗浓缩液进入了螺杆清洗料领域。“作为一家历史悠久的蜡生产商，Völpker近年来显着扩大了其塑料添加剂业务，”Matthies说。“由于其独特的性能，Völpker蜡添加剂在塑料行业和回收利用中被用作多功能高性能添加剂。除此以外，它们还可用作粘度调节组合润滑剂和分散助剂，尤其是在必须满足特殊质量要求的情况下。”

他说，公司的客户群主要是工程塑料领域的塑料加工商、改性商和母料制造商，现在已采取行动为褐煤蜡添加新产品。 “通过 Cevo 系列产品，我们提供即用型添加剂配方，其成分可产生协同效应，提供专为特定聚合物设计的完整解决方案。它们还可以根据个别客户的需求专门定制。Cevo 开发的大部分产品是蜡添加剂，可以解决工程塑料领域的特定加工问题。然而，最近Cevo将一种冲洗浓缩物包含入内。”

据 Völpker 称，Cevo-clean J-1819 是一种高效清洁浓缩物，可对挤出机进行彻底和友好的清洁。它结合了化学-物理作用模式，使用固体溶剂和非磨蚀性矿物，这些矿物经过最佳选择以相互配合。据说它可以去除所有常用热塑性塑料的顽固沉积物、烧焦和材料残留物。料筒和螺杆经过温和的机械清洁，包括机器的死角，根据载体聚合物，该化合物可在高达360°C的温度下使用。

该公司表示，Cevo-clean J-1819 是一种“一体式”浓缩物，适用于几乎所有常用的热塑性塑料，因此特别具有成本效益。在使用中，它总是被下一次使用的聚合物稀释，据说这样可以快速改变材料和颜色，从而减少停机时间和降低废品成本。在污染较轻的情况下，清洁时产生的挤出物可以造粒并重复使用。

Cevo-clean J-1819 使用时以20-25 份浓缩物与 75-80 份未填充聚合物进行干混。混合物在挤出机上使用所用聚合物的正常加工参数进行加工，清洁和冲洗后，可以立即开始新的生产。

透明材料的清洁效果

在德国莱比锡的 Kunststoff-Zentrum 进行的测试表明，Cevo-clean J-1819 特别适合在要求苛刻的应用（如透明材料）中进行有效清洗。测试中挤出机和注塑机运行的材料是含2%深蓝色色母粒的PMMA，使用Cevo-clean J-1819 清洗料与无色 PMMA 材料按 1:4 的比例稀释对挤出机和注塑机进行清洗。与 Völpker产品进行对比的是未经稀释的市售清洁浓缩物，通过分析薄注塑板来确定清洁效果。

图 1显示了不含清洗料、使用竞争对手的清洁浓缩物和Cevo-clean J-18193三种情况下的挤出聚合物的质量。图2显示了使用竞争对手的清洗料和Cevo-clean J -1819在第1次和第 26 次注射生产的注塑板。Völpker说，使用竞争对手的产品在1到26板都是明显蓝色调，第一块板就显示主流道上有污染残留物和颜料残留物。而使用 Cevo-clean J-1819，从第一板开始就是无色的，仅在在主流道的尖端有颜料痕迹。

图 德国的 Kunststoff-Zentrum Leipzi公司试验用彩色透明PMMA比较了 Völpker 的 Cevo-clean J-1819产品与市售竞争对手产品的性能。图 1（上图）比较了两种清洗料与不使用清洗料的清洗效果；图 2（下图）显示了在两种清洗料清洁后的第1次和第 26 次注射时产生的注塑板（资料来源：Völpker/Kunststoff-Zentrum Leipzig）

公司还使用竞争对手的产品做了进一步测试，这次仅使用 1.5 公斤无色 PMMA ，结果显示整个主流道呈蓝色，并且有明显的颜料残留。60次射出后，仍然没有足够的清洁效果。

清洗料是保护生产线的保险

总部位于英国的 Benvic Dugdale公司生产一系列 PVC 清洗产品，该公司报告说，过去 18 个月的疫情显然为所有制造业带来了独特而特殊的问题。根据英国和爱尔兰商务总监Andy Tombs的说法，塑料行业一直在经历一场基础聚合物短缺和国际供应链堵塞的“风暴”。

他说：“清洗和清洁剂市场也不例外。在增长而言，人们更关注经济复苏，也确实可以看到一些迹象。”

“在如今的新冠时代，所有制造商尤其是塑料加工商的动力是保护订单并在这种条件下继续营业。市场的不稳定性，包括不规律的材料供应和日益频繁的“停-启”生产条件增加了对故障保护和有效清洗的需求，”他说。“清洁和清洗工作有效地代表了保护生产线的‘保险’”。

Tombs表示，对其公司Benvic Dugdale核心PVC 清洗产品的需求显着增加。他说：“我们的经验是，我们的客户都没有在使用更便宜的清洗材料或减少清洗。情况恰恰相反，对我们的 101、121 和 122 标准牌号的需求显着增加了。”

根据 Tombs 的说法，清洗料重点通过“先发制人的保护”解决了行业问题。他说主要目标是减少或消除停机时间、材料浪费并抑制了客户的设备损坏，从而节省功能成本。

他说：“对我们的核心PVC 清洗和清洁产品的需求量一直很高，我们在该领域的大部分资源都用于满足这种需求并供应久经考验的材料牌号。相比之下，我们在该领域的新产品开发则比较安静。然而，随着世界现在适应新冠疫情的生活，我们开始与客户合作，以满足清洗和清洁方面的新需求。”

Benvic Dugdale说它是最早响应REACH法规并为PVC螺杆清洗料开发真正有效的无铅材料的公司之一。Tombs说：“我们的研发团队由Jeff Ryan博士领导，继续开发该领域的尖端技术。”

Tombs 表示，该公司将继续开发 PVC 清洗解决方案，但也在寻找新市场领域的其他机会。他说：“Benvic集团现在是一个不断发展的多材料公司集团，提供除 PVC 之外的许多其他聚合物和产品。因此，我们的清洗和清洁技术可能会发展成也能适应这些新的聚合物。”

本文翻译自AMI《配混世界》杂志

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