Romanplast

Tradução do estudo Effective & Economical Purging of Plastics Processing Machinery , por A. Roman, que pode ser lido no original, acessando o site www.dynapurge.com

Introduzido na indústria transformadora de plásticos nos idos de 1980 como uma alternativa para purgar substituindo as resinas de estoque e reciclado, os compostos de purga comerciais conseguiram a aceitação popular. No princípio, estes produtos encontraram o ceticismo habitual experimentado com qualquer técnica nova. Porém, com o passar do tempo o custo ascendente da resina e o direcionamento para melhorar a produtividade para competir numa economia global desafiadora levou um número crescente de empresas a pesquisar métodos comerciais de purga.

A efetividade e economia destes produtos foram provadas em todas as categorias principais de transformação de plásticos, como moldagem por injeção e sopro, extrusão e composição. Embora, potencialmente qualquer produto comercial de purga pode ser considerado melhor que “os remédios caseiros”, (por exemplo, acrescentar detergente de roupa a resina de virgem), há diferenças substanciais entre os produtos comerciais de purga.

Testes em laboratório independentes, executados em novembro de 2006 por Diamonds Polymers de Akron, Ohio, compararam a eficácia, tempo para purgar e custo de purga de quatro tipos fundamentais de compostos comerciais de purga: Mecânico (Abrasivo); Mecânico (Não abrasivo); Químico; e Químico / Mecânico (Hibrido).

O estudo foi autorizado pela Divisão Dyna Purge ® da Shuman Plastics, Inc. para testar uma nova formulação de seu Dyna Purge ® M um composto Mecânico (Não abrasivo). (Esta “segunda geração” de Dyna Purge ® M tem grânulos com área superficial maior). Dyna Purge ® M é o mais versátil dos 10 tipos da empresa, desenvolvido para uso com uma ampla gama de resinas para moldagem por injeção e extrusão. O novo Dyna Purge® M foi comparado com os principais produtos concorrentes do tipo multiuso.

Os resultados de teste mostraram que a formulação do novo Dyna Purge® M reduz os custos de purga de 28% para 73% comparados a outras marcas oferecidas no mercado.

Purgar é imprescindível por várias razões. As mais óbvias são a necessidade para mudar de cor ou resina de um produto para o próximo, ou limpar a máquina periodicamente em manutenção preventiva.

A purga auxilia a eliminação de riscos ou estrias que ocorrem quando a cor residente se estagna numa área de fluxo negativa sem suficiente turbulência física para remover a cor. O próximo material processado arrasta traços residuais da cor causando uma estria na peça. Esta estria continuará até que a cor estagnada seja arrastada pela próxima resina para fora do equipamento.

Outra razão fundamental para purgar é remover a formação de carbono (carvão) ou “pintas pretas”. Isto pode ser causado por “pontos mortos” ou áreas de fluxo negativas no cilindro, bico ou matriz; pontos de alta temperatura na máquina; separação de aditivos, cargas e concentrados de cor concentrados do sistema de arraste anterior deixados quando a resina é processada; e ou degradação do polímero durante partida e parada, temperatura excessiva, ação de cisalhamento ou pelo tempo de residência no cilindro.

Depósito de carvão pode aderir às paredes da máquina, superfície da rosca e dos canais múltiplos. O carvão se romperá eventualmente e se mover terminando como pintas pretas no produto acabado. O aparecimento de pintas pretas pode ser reduzido (mas não eliminado) passando resina virgem ou material reciclado pela máquina, um procedimento que pode desperdiçar centenas de quilos de resina e valioso tempo de produção.

Como eles não são formulados para limpar máquina, eles não são normalmente eficazes quando usados para purgar. Eles atuam tentando deslocar o material residente, usando-se freqüentemente cinco a dez vezes mais resina que um composto comercial de purga. Este processo demorado resulta em significativo tempo de manutenção de máquina, gera uma quantia excessiva de refugo e é inconsistente devido à mudança de operador.

Os compostos comerciais de purga propiciam uma solução mais efetiva. Especificamente formulado para limpar equipamento processador de plástico, o composto de purga comercial oferece quatro benefícios chaves sobre as resinas de estoque ou reciclados:

Os agentes de purga são formulados para limpar na primeira passagem pela rosca e cilindro minimizando o tempo de manutenção da máquina e maximizando a produtividade.

Usando um produto de purga elimina-se o desperdício de resina utilizável para mudar a cor ou material. Eliminam-se as pintas pretas e peças rejeitadas.

Usando um produto comercial de purga e seguindo o procedimento do fabricante conduzir-se-á para melhores e mais consistentes resultados, minimizando o impacto de variabilidade do produto e operador.

Calculando o custo - beneficio da resina virgem ou reciclada VS. material de purga, mais o trabalho de envolvido para purgar e pós-purgar, produtos comerciais reduzem o custo de purga significativamente.

Há quatro tipos principais de agentes comerciais de purga disponíveis no mercado. Eles se diferem muito quanto a sua composição e como solucionam os problemas da purga.

Os compostos Mecânico (Abrasivo) usam cargas como cálcio, talco, vidro ou minerais para prover ação de fricção. Eles limpam agressivamente polindo o cilindro e a rosca. Ainda que isto possa ser eficaz, o uso freqüente pode causar dano à máquina por desgaste e modificar as tolerâncias críticas do equipamento e antecipar a necessidade de substituição.

Os compostos Mecânico (Abrasivo) são fornecidos como qualquer um concentrado que requer medições precisas e mistura antes do uso, ou pré-mistura para uso imediato.

Os produtos tipicamente Mecânico (Não abrasivo) são resinas termoplásticas ou misturas usadas para limpar o equipamento de processo. O desempenho pode variar e ajustes de temperatura e velocidade (RPM) de máquina podem ser exigidos para realizar a purga. Eles atuam usando viscosidade para remover os conteúdos da rosca.

Outro produto Mecânico (Não abrasivo), como o novo Dyna Purge ® M, é um composto termoplástico formulado com grânulos “macio-esfregadores” que amolecem externamente, mas permanecem sólidos internamente. Os grânulos atuam a seu modo, esfregando os “pontos mortos” e “aquecidos” na máquina quebrando as camadas do depósito de carvão sem danificar as superfícies de metal da rosca e cilindro ou alterar as tolerâncias do equipamento processador do plástico. O sistema de arraste pode escoar a cor residente, material degradado e contaminação para fora da máquina.

Agentes químicos de purga usam um componente químico que muda a viscosidade da resina para ajudá-la a fluir pela máquina. Eles normalmente são fornecidos como um concentrado que precisa ser introduzido aos poucos na próxima resina ou manualmente pre-misturado com uma resina de arraste. Isto requer medida precisa, dispersão cuidadosa e mistura apropriada. O uso exagerado do concentrado aumenta o custo sem melhorar o desempenho. Usando-se pouco não demonstra resultados satisfatórios.

O agente químico freqüentemente tem que impregnar o conteúdo do cilindro sem que a rosca gire para permitir que a reação química com a resina de arraste ocorra, desta forma, o tempo de manutenção/parada aumenta. O calor ativa uma reação química que modifica a cadeia molecular do polímero, facilitando o fluxo do próximo material para fora do equipamento. Calor e tempo de impregnação excessiva podem causar desarranjo dos polímeros na resina. Isto pode ser acompanhado pela liberação de amônia ou outros gases que podem danificar o equipamento ou ser irritante e desagradável para os operadores da máquina.

A maioria dos produtos de purga químicos não é estável ao calor, assim eles não podem ser mantidos com segurança no cilindro durante paralisação de máquinas e procedimentos de parada incorretos podem gerar Depósito de carvão na partida. Sua composição química também limita o tempo de validade (a vida de prateleira) de alguns destes produtos.

Dificuldade de manuseio, complexidade e maior tempo exigido para alcançar resultados desejados tornam o sistema de purga químico com agente puro um sistema mais caro. Métodos de purga com agentes químicos não são geralmente eficazes como meios mecânicos de remoção do depósito de carvão.

Produtos Químico / Mecânico são híbridos de substância química e produtos mecânicos e são fornecidos em forma seca. Como seus correlatos químicos eles alteram a viscosidade da resina de arraste, embora não tenham algumas de suas desvantagens, necessitando de impregnação e ou mistura.

Embora eles combinem meios eficazes dos produtos químicos e mecânicos, estes materiais de purga podem não ser estáveis ao calor, por isso eles não devem ser deixados na máquina durante sua paralisação.

Polímero de diamante testou quatro marcas de produtos de purga comerciais com quatro resinas pretas pré-coloridas diferentes.

Para estas tentativas testando, procedimentos operacionais padrão foram desenvolvidos e aplicados para cada produto de purga e resina. As recomendações de uso para cada produto foram seguidas cuidadosamente determinando-se a quantidade de produto usada em cada teste, o custo para purgar foi calculado determinando-se:

A quantidade e o custo do produto de purga usado
O tempo da máquina parada (base de US$ 60,00 por hora)
A quantidade e o custo da resina de pós purga usada
Tempo de pós purga perdido (base de US$ 60,00 por hora)

Tipo de resina e cor (algumas cores são mais difíceis de purgar que outras)
Viscosidade da resina residente e viscosidade da resina seguinte
Porte do equipamento de processo
Idade e condição da máquina (por exemplo, nível de manutenção exigido)
Habilidade do operador

Em cada um dos quatro testes a formula do Novo Dyna Purge® M se destacou em primeiro lugar na velocidade de purga e mais baixo custo.

A tabela abaixo demonstra os resultados de cada teste e as médias totais dos mais baixos custos usando-se o Novo Dyna Purge® M comparado aos outros produtos comerciais de purga.

Usados os 200 g recomendados do produto Mecânico-Abrasivo. Mesmo que a purga ainda não estivesse limpa, uma adição de 200 g foi feita. Após usar o total de 400 g permaneceu ainda uma coloração cinza e durante a pós purga apareceu pó de talco na resina.
Para o produto Químico, impregnou-se 200 g por cinco minutos e não limpou o equipamento. Após adição de mais 200 g sem impregnação, a máquina ainda não ficou limpa, mas a tentativa final foi cancelada depois que a mistura desprendeu mal cheiro e o material foi se degradando.
Usaram-se os 200 g do Químico - Mecânico no teste, porém como não havia limpado adicionou-se mais 100 g .

Para o produto Químico, impregnou-se 200 g por cinco minutos e não limpou o equipamento. Após adição de mais 200 g sem impregnação, a máquina continuou com contaminação, mas a pós purga foi feita. A mistura desprendeu mal cheiro e o material foi se degradando.

O teste com o Químico - Mecânico foi satisfatório, porém o material se expandiu.

Para o produto Químico, impregnou-se 200 g por cinco minutos e não limpou o equipamento. Após adição de mais 200 g sem impregnação, a máquina continuou com contaminação, mas a pós purga foi feita. A mistura desprendeu mal cheiro e o material foi se degradando.

Diamonds Polymers, Inc. confere de conformidade aos padrões industriais e a acuracidade dos resultados relatados.

Por sua capacidade de pesquisa e desenvolvimento, Diamonds Polymers, uma divisão de Networks Polymers prove assistência técnica compreensiva incluindo projeto e desenvolvimento de termoplásticos. Ambas as empresas possuem certificado de padrões de qualidade ISO 9001:2000.

O laboratório da Diamonds Polymers notabiliza a credencial A2LA da Associação Americana para Credenciamento de Laboratório de Teste Mecânico, garantindo testes específicos e tipos de teste de acordo com a extensão de credenciamento. Encontra as exigências da ISO/IEC 17025-1999 “Exigências Gerais para Competência de Calibrações e teste de Laboratórios” (equivalente aos padrões ISO 9000) e qualquer requisito de programa adicional no campo identificado de teste.

Shuman-Plastics, Inc.,
Divisão de Dynapurge ®
35 Neoga St.
Búfalo, NY 14043,
Telefone: 716-685-2121
Fac-símile: 716-685-3236
E-mail: info@dynapurge.com
www.DynaPurge.com