EN
Šiluminis suskaidymas: pagrindinė ABS perdirbimo patikimumo kliūtis
Detali ištirpinto ABS srauto ir smūginės stiprybės praradimo mechanizmų analizė
Per ABS perdirbimą pakartotinis šiluminis ciklinimas sukelia polimerinės grandinės skilimą. Dėl to mažėja molekulinė masė. Degradacija lemia lydymosi srauto indekso (MFI) padidėjimą 30–50 % jau po tik dviejų perdirbimo ciklų. Tai savo ruožtu sukelia klampumo nestabilumą, kuris lemia formos užpildymo nesėkmę ir gaminio vienodumo pažeidimą. Smūgio stiprumas, kuris yra esminis automobilių vidaus apdailos detalėms ir elektronikos korpusams, sumažėja 30–50 %, daugiausia dėl butadieno gumos fazės oksidacinės degradacijos. Pažeidimai didėja, o stirolo ir akronitrilo matrica patiria neišvengiamą suskylimą. Perdirbimo temperatūros palaikomos virš ABS šiluminio deformavimosi diapazono (80–105 °C). Be grandinės pratęsimui skirtų priedų ar šiluminės stabilizacijos priemonių kartotinis perdirbimas padidina kietumą ir srauto nestabilumą, todėl sumažėja aukštos našumo taikymų konstrukcinė patikimumas.
Duomenimis pagrįstos įžvalgos: savybių išsaugojimas atliekant kelis ABS perdirbimo ciklus (tendencijos pagal ISO 179/180)
Pagal ISO 179 ir ISO 180 bandymų duomenis patvirtinta progresuojanti medžiagos pablogėjimo tendencija. Konkrečiai, po trijų perdirbimo ciklų smūgio stiprio išlaikymas buvo žemesnis nei 70 % pradinės reikšmės; tempimo stipris sumažėjo 15–25 % dėl grandinių išsivyniojimo; o nutrūkimo pailgėjimas sumažėjo daugiau kaip 40 %. Nustatyta tiesioginė koreliacija tarp šių nuostolių, MFI padidėjimo ir molekulinės masės sumažėjimo. Šiluminis pablogėjimas yra labai ryškus temperatūrose aukščiau nei 240 °C, kur kiekvienas ciklas neproporcingai paveikia mechanines savybes. Norint išlaikyti pramoninės kokybės medžiagų vientisumą po kelių perdirbimo ciklų, gamintojams būtina taikyti griežtą temperatūros kontrolę (≤235 °C) kartu su epoksidiniais grandinių pratęsikliais ir kitais reaktyviais priedais.
Užterštumo kontrolė: ABS perdirbimo srautų švaros užtikrinimas
Užteršimo šaltiniai, kurie pažeidžia ABS perdirbimą
Teršalai, tokie kaip dažai, metalai ir bromuoti ugnies lėtintuvai (BFR), visi įvairiais būdais prisideda prie ABS perdirbimo ir veikia kartu vienas su kitu:
Dažai trukdo sluoksniams susilieti perlydant, dėl ko susidaro mikrošaltos, kurios sumažina smūgio stiprumą net iki 40 % (ISO 179/180 duomenys);
Metalo dalelės pablogina lydymo vienalytiškumą ir pagreitina ekstruderio sraigtų bei cilindrų nusidėvėjimą;
Ypač bromuoti ugnies lėtintuvai (BFR), pvz., dekabromdifenil-eteris (deka-BDE), žemina pradinę skilimo temperatūrą ir padidina pelenų susidarymą, dėl ko didėja tikimybė, kad užsikims dozavimo anga ir pasirodys paviršiaus kokybės defektai.
Kiekvieno perdirbimo ciklo poveikis koncentruoja teršalų kiekius, ypač uždarosios grandinės automobilių perdirbimo srautuose, dėl ko atsiranda įtempimo įtrūkimai, mažėja blizgesys ir blogėja matmeninė stabilumas. Net nedideli teršalų kiekiai (pvz., 0,5 % svorio PVC) gali pažeisti mechanines savybes (pvz., tempimo stiprumas sumažėja 35 %), todėl saugos reikalavimus tenkinančioms aplikacijoms būtina tiksliai rūšiuoti žaliavas prieš perdirbimą ir nuolat valyti procese.
Automatinio valymo lydytų medžiagų filtrai pažengusiai valymui: didelės naudingosios išeigos ABS perdirbimas automobiliams
Naudojant nuolatinio automatinio valymo lydytų medžiagų filtrus ABS perdirbta medžiaga gaunama aukštos grynumo klasės daugiapakopiu valymo procesu.
Proceso etapas, funkcija, nauda automobiliams
Preliminariųjų filtravimas; pašalina >500 μm daleles (metalas/ plastikas); neleidžia užsikimšti injekcinėms žarnoms
Sukamasis filtravimas; aptinka 50–500 μm teršalus; užtikrina blizgesio vientisumą interjero detalėse
Atgalinio praplovimo ciklai; automatiškai išmeta kaupiamus likučius; pašalina gamybos sustojimus
Lydytos medžiagos slėgio valdymas; klampumo stabilizavimas; detalėms užtikrinama matmeninė tikslumas
Dabar saugos kritinėse taikymo srityse, pvz., saugos diržų korpusuose ir oro pagalvių dangteliuose, galima naudoti perdirbtą ABS, nes ši naujoji technologija pašalina 99,97 % priemaišų. Svarbus žingsnis automobilių šredderio ir elektronikos atliekų likučių srautams yra tai, kad šios technologijos sistemos gali perdirbti anglies juodosios spalvos ABS be rankinio pirminio rūšiavimo. Standartiniai sietų keitikliai gamintojams suteikia 30 % didesnius naudingumo rodiklius, taip pat kasmet sumažina atliekų šalinimo sąnaudas 740 tūkst. JAV dol. (Ponemon institutas, 2023 m.).
Juodosios spalvos ABS ir elektronikos atliekų ABS perdirbimas: rūšiavimo pralaimėjimai
NAR spektro ribotumai ir elektrostatinis skyrimas kaip mastelis palanki alternatyva anglies juodosios spalvos ABS
Juodas ABS kelia rūšiavimo iššūkį, nes artimosios infraraudonosios spinduliuotės (NIR) rūšiavimas yra neefektyvus dėl anglies juodos dažiklių, kurie sugeria krintančią šviesą. Tai sukelia reikšmingą neteisingą klasifikavimą, kuris gali viršyti 50 % bet kurio iš nagrinėjamų mėginių srautų. Elektrostatinis atskyrimas pagerina šio varianto rūšiavimą dėl paviršiaus laidumo skirtumo tarp ABS ir priemaišų, kurios gali būti PS, PP arba metalinės. Ši technologija užtikrina 90–95 % rūšiuotų frakcijų grynumą iš mišrių elektros ir elektronikos atliekų srautų. Norint padidinti aukščiau minėtų frakcijų selektyvų grynumą, vidurinės bangos ilgio infraraudonosios spinduliuotės (MWIR) hiperspektrinio vaizdavimo jutiklis, pvz., Specim FX50, gali pasiekti aukštesnį selektyvaus nuodingumo tikslumą, nes jis užfiksuoja subbangos ilgio molekulinį sugerties reiškinį, kurio negali užfiksuoti NIR juostos jutikliai, todėl pasiekiamas 99 % selektyvus NIR nuodingumas anglies juodam ABS.
Technologijos aptikimo principas ABS rūšiavimo tikslumas Pagrindinis privalumas
Tradicinė artimosios infraraudonosios spindradijos (NIR) šviesos atspindžio našumas <50 % juodajam ABS; žemos kainos infrastruktūra
Elektrostatinės laidumo kintamumas 90–95 %; tvarko įvairialūčių medžiagų elektronikos atliekas
Vidurinės infraraudonosios spindradijos (MWIR) hiperspektrinė molekulinė pirštų atspaudų analizė – 99 % tikslumu identifikuoja anglies juostos (carbon-black) ABS
Šie pasiekimai leidžia išnaudoti anksčiau šalinamas automobilių smulkinimo likučių ir išnaudotos elektronikos medžiagas, paversdami jas nuoseklia, aukštos kokybės ABS perdirbta medžiaga, tinkama naudoti automobilių tiekėjams (Tier 1) ir elektronikos gamintojams (OEM)
Dažniausiai užduodami klausimai
Kas sukelia ABS perdirbimo metu terminį suskylimą?
ABS perdirbimo metu terminis suskylimas vyksta dėl pakartotinio terminio ciklinimo, kuris sukelia polimerinės grandinės nutrūkimą, molekulinės masės sumažėjimą ir oksidacinę žalą – ypač butadieno gumos fazėje.
Kaip priemaišos veikia perdirbto ABS našumą?
Priemaišos, tokios kaip dažų likučiai, metalo dalelės ir bromuoti ugnies lėtintuvai, sutrikdo lydytinės masės vienalytiškumą, sumažina smūgio stiprumą ir žemina skilimo temperatūrą, sukeliančią paviršiaus defektus bei kitas problemas.
Kurios technologijos padeda pagerinti juodojo ABS rūšiavimo tikslumą?
Elektrostatinis atskyrimas ir vidurinės bangos infraraudonųjų spindulių (MWIR) hiperspektrinė vaizdinė sistema yra pažangios technologijos, kurios pasiekia 90–99 % juodojo ABS rūšiavimo tikslumą, įveikdamos tradicinio artimosios infraraudonųjų spindulių (NIR) rūšiavimo ribotumus.
Kaip gamintojai gali užtikrinti perdirbto ABS švarumą?
Gamintojai gali užtikrinti švarumą taikydami griežtą pradinį rūšiavimą ir eilėje vykstančius valymo procesus, įskaitant savivalyčių lydymo filtrų naudojimą, kurie pasiekia aukštą teršalų pašalinimo efektyvumą.
