U principu pužnog plastificiranja, jednopužni ekstruderi rade na mehanizmu vučnog toka: puž osigurava bočnu silu prema naprijed, stvarajući gradijent brzine između praha i bačve, što rezultira slabim trenjem. Stoga vanjsko grijanje postaje ključno. Nedavno smo, dok smo kalibrirali reometar, naišli na problem s specifičnom formulom s visokim sadržajem punila. Istim postupkom pripreme praha dodali smo 70 grama suhe mješavine, no i nakon 6 minuta testiranja materijal je ostao potpuno neplastificiran. Povećanje temperature na 200 stupnjeva ili prilagođavanje formule nije puno pomoglo. Međutim, kada smo dodali 80 grama suhe mješavine, došlo je do plastificiranja, a sa 85 grama proces je bio još brži.
Ovo zapažanje izazvalo je osjećaj déjà vu, iako je problem brzo riješen i ubrzo zaboravljen.
Tek kada je netko prijavio sličan problem s koničnom ekstruzijom s dva puža - gdje se materijal nije htio plastificirati u početku, a zatim se iznenada prelio kad se to dogodilo - prisjetio sam se da sam se s tom situacijom susreo više puta prije. To se dogodilo s konusnim strojevima s dva vijka od 65 mm i 55 mm, gdje su nedovoljni omjeri dodavanja uzrokovali protok smole vidljiv kroz vakuumski otvor. Činilo se da se proces plastificiranja obrnuo, počevši od matrice i produžujući se unatrag. Kad bi stigao do vakuumskog otvora, materijal bi se prelio. Čak je i podizanje temperature stroja na 230 stupnjeva samo malo poboljšalo situaciju, ali se razgradnja PVC-a ubrzala. Samo povećanjem omjera punjenja na odgovarajuću razinu plastificiranje je teklo normalno. Međutim, zbog značajnog trošenja na prednjem kraju vijka, povratni tok se povećao, uzrokujući prelijevanje materijala na vakuumskom otvoru. Prilagodba formule za poboljšanje početne plastifikacije ponudila je određena poboljšanja.
Cijeli ovaj scenarij naglašava da PVC ekstruzija zahtijeva odgovarajući pritisak ili uvjete punjenja kalupa za uspješnu obradu; sama podešavanja temperature uglavnom služe za modificiranje karakteristika protoka taline.
Dakle, koji čimbenik ima značajniju ulogu u plastificiranju - temperatura, formulacija ili posmična sila?
Mehanička sila smicanja. "Plastics Industry Handbook" o PVC-u jasno navodi da se plastificiranje suspendiranog PVC-a opće namjene, ili optimalni primarni protok čestica za plastificiranje, postiže pod visokim ravnomjernim uvjetima smicanja, što se ne može postići samo temperaturom. To znači da iako prilagodbe formulacije mogu djelomično optimizirati proces, ključni faktor ostaje posmična sila koju osigurava oprema. To je dosljedno provjereno. Čak i pri korištenju istih sirovina, formulacija i kalupa tvrtke KraussMaffei, različita oprema proizvodila je proizvode s nedosljednom udarnom čvrstoćom zareza, ne uspijevajući dosljedno postići vrijednosti iznad 30 MPa.
