L'accumulation de matière dans la filière reste un défi majeur dans l'extrusion des polymères.

L'accumulation de matière autour de la filière est l'un des problèmes de transformation les plus courants en extrusion de polymères. Qu'il s'agisse de la production de composés pour fils et câbles, de films soufflés, de tubes, de profilés ou de produits en plastique technique, les transformateurs de polymères peuvent constater des dépôts de matière autour de la filière après un fonctionnement continu.

Bien que l'accumulation de résidus dans la filière puisse sembler au premier abord un problème d'entretien mineur, une accumulation excessive de matière peut progressivement affecter la stabilité de l'extrusion, l'aspect du produit, l'efficacité de la production et les coûts de fabrication. Un nettoyage fréquent interrompt la production, augmente le gaspillage de matière et réduit l'utilisation globale des équipements.

À mesure que les vitesses d'extrusion augmentent et que les formulations de polymères se complexifient, le contrôle de l'accumulation dans la filière est devenu de plus en plus important pour les transformateurs à la recherche d'une production stable et de haute qualité.

Cet article explique :

• Qu'est-ce que l'accumulation de matrice ?
• Pourquoi cela se produit-il lors de l'extrusion de polymères ?
• Quels matériaux sont les plus susceptibles
• Comment les conditions de traitement influencent l'accumulation de matière sur la puce
• Comment les technologies additives à base de silicone peuvent contribuer à améliorer la stabilité de l'extrusion

Qu'est-ce que l'accumulation de matrice ?

L'encrassement de la filière désigne l'accumulation progressive de résidus de polymères, d'additifs, de charges, de pigments ou de produits de dégradation autour de la sortie de la filière lors de l'extrusion continue.

Selon le système de matériaux et les conditions de traitement, les dépôts peuvent se présenter sous forme de :

• Contamination brune ou noire
• Résidus de polymères collants
• Matériau carbonisé
• Dépôts de remplissage blancs
• Contamination de surface autour du bord de la filière

L’importance de l’accumulation de matière dans la filière varie en fonction de la formulation, de l’équipement d’extrusion, de la température de traitement, du taux de cisaillement et de la compatibilité des additifs.

Si elles ne sont pas correctement maîtrisées, ces dépositions peuvent finir par se transférer sur le produit extrudé, affectant à la fois son apparence et la régularité de la production.

Pourquoi l'accumulation de matière morte se produit-elle ?

L'accumulation de matière dans la matrice est rarement due à un seul facteur. Elle résulte généralement de l'interaction entre les propriétés du matériau, la formulation et les conditions de traitement.

1. Frottement interfacial polymère-métal élevé

Lors de l'extrusion, le polymère fondu est en contact continu avec les surfaces de la vis, du cylindre et de la filière.

Dans des conditions de cisaillement élevé, une forte adhésion entre le polymère fondu et les surfaces métalliques peut accroître la tendance à l'accumulation de matière.

Les matériaux présentant une viscosité à l'état fondu relativement élevée ou une lubrification insuffisante sont généralement plus sensibles à ce phénomène.

2. Charge de remplissage élevée

Les composés thermoplastiques modernes contiennent souvent des quantités importantes de charges fonctionnelles, telles que :

• Hydroxyde d'aluminium (ATH)
• Hydroxyde de magnésium (MDH)
• Carbonate de calcium
• Talc
• Fibre de verre

Bien que ces charges améliorent la résistance au feu ou les performances mécaniques, elles peuvent également augmenter la viscosité à l'état fondu et la résistance à la transformation, ce qui rend l'extrusion stable plus difficile.

3. Température de traitement

Des températures de traitement excessivement élevées ou insuffisantes peuvent toutes deux contribuer à l'accumulation de dépôts sur la puce.

Des températures plus élevées peuvent accélérer la dégradation du polymère ou la volatilisation des additifs, tandis que des températures plus basses peuvent réduire la fluidité à l'état fondu et augmenter les contraintes de cisaillement.

Le maintien d'une plage de traitement appropriée est donc essentiel pour une extrusion stable.

4. Contrainte de cisaillement excessive

Un rendement d'extrusion élevé est souvent associé à une vitesse de vis plus élevée et à une contrainte de cisaillement plus importante.

Lorsque la contrainte à la sortie de la filière dépasse la capacité du polymère fondu à s'écouler de manière régulière, une instabilité de surface peut se produire, augmentant ainsi la probabilité d'une accumulation de matière autour de la filière.

Quels systèmes polymères sont les plus sensibles ?

Bien que l'accumulation de matière puisse se produire dans de nombreux matériaux thermoplastiques, elle est plus fréquemment observée dans des applications telles que :

• Extrusion de film de polyéthylène (PE)
• Composés de polypropylène (PP)
• Composés de fils et de câbles à charge ATH ou MDH élevée
• Plastiques techniques à haute charge
• Extrusion de tubes
• Extrusion de profilés

Chaque système de matériaux présente des caractéristiques de traitement différentes ; le choix des additifs doit donc être basé sur la formulation spécifique et les exigences d'application.

CommentAdditifs à base de siliconeAide?

Une approche efficace pour réduire l'accumulation de matière dans la matrice consiste à améliorer la lubrification par fusion et à modifier l'interaction entre le polymère fondu et les surfaces de traitement du métal.

On évalue couramment à cette fin un mélange-maître de silicone à haut poids moléculaire, car il peut influencer le comportement d'écoulement à l'état fondu sans modifier fondamentalement la matrice polymère.

Les avantages potentiels peuvent inclure :

• Réduction du frottement polymère-métal
• Stabilité améliorée de l'écoulement à l'état fondu
• Couple d'extrusion inférieur
• Surfaces de matrices plus propres lors de la production en continu
• Réduction de la fréquence de nettoyage des matrices

Les performances réelles dépendent du type de polymère, de la formulation de l'additif, des conditions de traitement et du niveau de dosage.

Pourquoi utiliser un mélange-maître de silicone plutôt que des lubrifiants conventionnels ?

Les lubrifiants traditionnels peuvent améliorer le traitement dans certaines conditions, mais ils ne permettent pas toujours d'obtenir un équilibre entre l'efficacité du traitement et la performance de surface à long terme.

Le mélange-maître de silicone, utilisé comme additif plastique et modificateur de polymère, combine la modification du procédé avec l'amélioration de la surface, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant à la fois une extrusion stable et une meilleure qualité du produit fini.

Selon sa formulation, le mélange-maître de silicone peut également contribuer à :

• Surface plus lisse
• Coefficient de frottement plus faible
• Meilleure résistance aux rayures et à l'abrasion

Solutions de mélanges-maîtres de silicone SILIKE pour la stabilité à l'extrusion

SILIKE développe des solutions de mélanges-maîtres de silicone conçues pour aider les transformateurs de polymères à relever les défis courants d'extrusion dans une large gamme d'applications thermoplastiques.

Forte de son expérience dans l'intégration des polymères de silicone et le développement d'applications, SILIKE travaille avec ses clients pour évaluer la compatibilité des formulations, optimiser les conditions de traitement et recommander des solutions de mélanges-maîtres de silicone en fonction des exigences spécifiques de production.

Les applications typiques du mélange-maître de silicone comprennent :

•Composés pour fils et câbles
•Extrusion de films PE et PP
•Extrusion de tubes et de profilés
•plastiques automobiles
• Plastiques techniques
• Matériaux TPU et TPE

Une évaluation spécifique à l'application est recommandée afin d'identifier la solution la plus adaptée à chaque système polymère.

Conclusion

L’accumulation de matière à la filière est un phénomène complexe de transformation, influencé par les caractéristiques du polymère, la formulation, les charges et les conditions d’extrusion. Bien qu’il n’existe pas de solution universelle, la compréhension des mécanismes sous-jacents permet aux fabricants de développer des stratégies de transformation plus stables et efficaces.

Pour de nombreuses applications thermoplastiques, le mélange-maître de silicone constitue un moyen efficace d'améliorer le comportement à l'état fondu, de réduire le frottement polymère-métal et de favoriser une extrusion plus propre et plus homogène.

Grâce à un développement axé sur les applications et à un soutien technique, SILIKE continue d'aider les transformateurs de polymères à optimiser les performances d'extrusion et à améliorer l'efficacité de la fabrication pour une large gamme de matériaux thermoplastiques.

Contactez SILIKE pour une analyse gratuite de votre formulation et pour recevoir la fiche technique (FT) du produit.Mélange-maître de silicone de la série SILIKE LYSI(Additifs polymères à base de siloxane). Notre équipe d'experts est à votre disposition pour vous proposer des solutions personnalisées, des échantillons et une assistance technique complète afin de vous aider à relever les défis de la transformation. Réduisez l'accumulation et les bavures de filament et améliorez la compétitivité de votre produit !

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