Ekstrudering av TPU (termoplastisk polyuretan)

1. Materialforberedelse

• TPUPelletsutvalg: VelgTPU-pelletsmed passende hardhet (shore-hardhet, vanligvis fra 50A–90D), smelteindeks (MFI) og ytelsesegenskaper (f.eks. høy slitestyrke, elastisitet og kjemisk motstand) i henhold til kravene til det endelige produktet.
• Tørking:TPUer hygroskopisk, så det må fortørkes før ekstrudering for å fjerne fuktighet. Fuktighet kan forårsake bobler, overflatedefekter og reduserte mekaniske egenskaper i de ekstruderte produktene. Tørking utføres vanligvis ved en temperatur mellom 80–100 °C i 3–6 timer.

2. Ekstruderingsprosess

• Ekstruderkomponenter
  • Tønne: Tønnen på ekstruderen varmes opp i flere soner for gradvis å smelte TPU-pelletene. Temperaturprofilen stilles nøye inn for å sikre riktig smelting uten overoppheting av materialet, noe som kan føre til nedbrytning. For eksempel kan temperaturen i matesonen være rundt 160–180 °C, kompresjonssonen rundt 180–200 °C og målesonen rundt 200–220 °C, men disse verdiene kan variere avhengig av TPU-kvaliteten.
  • Skrue: Skruen roterer inne i sylinderen, transporterer, komprimerer og smelterTPU-pellets.Ulike skrueutforminger (f.eks. ekstrudere med én skrue eller to skrue) kan påvirke blandingen, smelteeffektiviteten og produksjonshastigheten i ekstruderingsprosessen. Ekstrudere med to skrue gir generelt bedre blanding og jevnere smelting, spesielt for komplekse formuleringer.
• Smelting og blanding: Etter hvert som TPU-pelletene beveger seg gjennom fatet, smeltes de gradvis av kombinasjonen av varme fra fatet og skjærkraft generert av skruens rotasjon. Den smeltede TPU-en blandes grundig for å sikre en homogen smelte.
• Formdesign og forming av dyser: Den smeltede TPU-en presses deretter gjennom en dyse, som bestemmer tverrsnittsformen til det ekstruderte produktet. Dyser kan tilpasses for å produsere forskjellige former, for eksempel runde for rør, rektangulære for profiler eller flate for ark og filmer. Etter å ha passert gjennom dysen, avkjøles og størkner den ekstruderte TPU-en, vanligvis ved å føre den gjennom et vannbad eller ved bruk av luftkjøling.

3. Etterbehandling

• Kalibrering og dimensjonering: For noen ekstruderte produkter kreves kalibrerings- og dimensjoneringsoperasjoner for å sikre nøyaktige dimensjoner. Dette kan innebære bruk av kalibreringshylser, vakuumdimensioneringstanker eller andre enheter for å kontrollere produktets ytre diameter, tykkelse eller andre kritiske dimensjoner.
• Skjæring eller vikling: Avhengig av bruksområdet kuttes det ekstruderte TPU-produktet enten i bestemte lengder (for profiler, rør osv.) eller vikles på ruller (for ark og filmer).