Падение производительности экструдера, чёрные включения в расплаве и рост давления при неизменных настройках почти всегда указывают на полимерный нагар на шнеке. При переходах между марками, гелеобразовании в зонах застоя, нарушенном газоудалении и перегреве расплава возникает обугливание. Плановая мойка шнеков экструдеров возвращает стабильность процесса и снижает брак. Важно выстроить технологичный алгоритм: от диагностики и выбора метода до завершающей промывки и контроля чистоты. Ошибки на любом этапе ведут к повреждению металла и повторным простоям.
Причины образования нагара и как их распознать
Нагар на шнеке экструдера формируется при разложении полимеров в «мёртвых» зонах: в корневых впадинах, на участках барьерных/смесительных секций, в переходах между зонами подачи и дозирования, а также в местах, где конструктив или дефекты уплотнений создают застой. Термочувствительные материалы вроде ПВХ или ПЭТ обугливаются быстрее, но и полиэтилен, полипропилен, АБС оставляют остатки при длительной выдержке и локальном перегреве. Признаки: нестабильная вязкость расплава, рост потребляемой мощности, чёрные точки в грануляте и ухудшение дегазации.
Диагностика загрязнения шнека включает визуальные осмотры при безопасной остановке, оценку смывов, контроль «чистого прогона» (пуржинга) на очищающем составе и анализ зон с застойными карманами. Одновременно полезно удалять внешние технологические налёты и масла, чтобы они не попадали внутрь при разборке; для такой задачи подходит, например, Проклин Нейтрафом - слабощёлочной пенный концентрат для наружной мойки оборудования и щёлочестойких материалов.
Методы удаления полимерного нагара
Способы удаления нагара комбинируют. Механическая очистка шнека - латунные или медные скребки, мягкие абразивы - минимизирует риск задиров (абразивы применять дозированно, чтобы не снять защитные слои). Термодеструкция в специализированных печах или ваннах с контролируемой атмосферой (окислительной или инертной) эффективна против плотного обугливания. Химическая очистка шнека на завершающем этапе нужна для удаления дымовых смол, копоти и технологических добавок. Использование открытой горелки опасно: легко пережечь кромки, изменить твёрдость слоя и сократить ресурс детали.
Растворители для мойки шнека применяют точечно, при локальной вытяжке или в вытяжном шкафу: они растворяют смолистые остатки, но требуют строгой безопасности. В большинстве случаев достаточно средств на основе щёлочи с ПАВ и хелаторами для финальной промывки после термообработки; для таких задач уместен Проклин Термо - сильнощёлочной пенный концентрат для мойки промышленного оборудования от нагаров, дымовых смол и копоти на поверхностях из стали и других водостойких материалов.
Пошаговый алгоритм мойки шнека
Рабочий алгоритм удобен для внутренних регламентов по обслуживанию (например, в рамках системы ISO): 1) безопасная остановка и продавливание (пуржинг) остатка расплава малодобавочным материалом или очищающим составом; 2) разборка и механическая очистка шнека экструдера мягким инструментом; 3) термодеструкция нагара в контролируемых условиях; 4) химическая промывка и ополаскивание; 5) сушка, консервация посадочных поверхностей и сборка. Кейс: на участке компаундирования АБС снизили чёрные включения после переходов за счёт добавления финальной щёлочной промывки и сокращения зон застоя при сборке.
Промывка шнека экструдера проводится до визуально чистого металла и прозрачных смывов; важно исключить остатки химии и осадков (при необходимости контролировать pH смывов). Когда нужен быстрый локальный демонтаж без приготовления растворов, помогает готовое средство: Проклин Антижир Экстра - щёлочное пенное средство для удаления стойких пригаров и дымовых смол с поверхностей, устойчивых к щёлочам; не применять на алюминиевых кожухах и окрашенных деталях.
Профилактика: меньше нагара при тех же режимах
Профилактическая мойка шнека и корректные переходы между рецептурами сокращают риск обугливания. Для термочувствительных полимеров полезны «промежуточные» компаунды и плавная корректировка температурного профиля. Контролируйте вентиляцию и газоудаление: застойные зоны дегазации запускают разложение и рост нагара. Регулярная очистка от остатков пластика снаружи и порядок при сборке уменьшают занос твёрдых частиц внутрь цилиндра.
Сервис по мойке экструдеров эффективнее, когда поддерживается чистая зона загрузки, горловина, защитные кожухи и линия подачи. Для регулярной наружной мойки применяют пенные средства на ПАВ; в типовом режиме удобно Проклин Нейтрафом - средство для удаления технологических загрязнений с нержавеющей стали, алюминия, стекла и устойчивых к щёлочи пластмасс; оно хорошо смывается водой (предварительно протестируйте на малозаметном участке, особенно на алюминии и ЛКП).
Безопасность, совместимость и экономика процесса
Совместимость химии с материалом шнека критична: при работе с нитрированной и высоколегированной сталью избегайте агрессивных кислот и длительного контакта сильных щёлочей; начинайте с теста на малозаметном участке. Алюминий и цинковые сплавы чувствительны к щёлочам, требуются проба и сокращение времени контакта. Не смешивайте кислоты и щёлочи, работайте в СИЗ и при работающей вентиляции. После мойки удалите остатки химии из резьб и канавок, иначе появится коррозия и ускоренный износ. Утилизацию отработанных растворов и смывов проводите в соответствии с локальными экологическими требованиями. Документируйте режимы: это повышает воспроизводимость и скорость переходов.
Экономический эффект наблюдается за счёт снижения простоев, уменьшения брака и времени повторной сборки. Регулярная чистка шнека экструдера и корректные «холодные» или «горячие» переходы сокращают необходимость внеплановых остановок. Восстановление шнека экструдера обходится дороже, чем плановая профилактика, поэтому чистый металл и аккуратная химическая обработка - прямой вклад в ресурс и стабильную производительность.
Если нужно сравнить режимы или подобрать средства под ваш парк экструдеров, удобнее начать с типовых решений и корректировок под условия участка. Подробности можно посмотреть в каталоге средств Pro.Clean. Если требуется подобрать химию под ваши условия, напишите нам - поможем выбрать режим и средство.