Formula della materia prima per pavimenti SPC: PVC, CaCO3, stabilizzanti e additivi

Una formula di materia prima per pavimenti SPC combina resina PVC, carbonato di calcio, stabilizzanti termici, lubrificanti, coadiuvanti tecnologici e, dove richiesto, modificatori di impatto. Ogni ingrediente influisce sul modo in cui il composto viene elaborato e sulle prestazioni del nucleo finito.

Per i produttori, la sfida è bilanciare il costo del materiale con un'estrusione affidabile, stabilità dimensionale e robusti bordi con chiusura a scatto.

Una formula che produce un foglio liscio può ancora avere prestazioni scarse dopo la profilatura o l'esposizione al calore. Una formulazione di successo richiede quindi di testare la pavimentazione finita, non semplicemente di controllare se il materiale passa attraverso l'estrusore.

Questa guida spiega i principali ingredienti principali dell'SPC, come leggere i rapporti di formulazione e come valutare una ricetta prima della produzione commerciale.

Quali materiali vengono utilizzati nella pavimentazione SPC?

SPC sta per composito plastico di pietra, comunemente chiamato anche composito polimerico di pietra. Il suo nucleo rigido è costituito principalmente da riempitivo minerale contenuto all'interno di una matrice in PVC.

La formula principale non descrive l'intera tavola finita. La pellicola decorativa, lo strato di usura, il rivestimento superficiale e il supporto attaccato sono materiali separati con specifiche proprie.

Comprensione dei rapporti della formula SPC: PHR rispetto alla percentuale di peso

Prima di confrontare le ricette, stabilire la base di calcolo.

Le formulazioni del PVC spesso utilizzano phr , ovvero parti in peso per cento parti di resina.

Se il PVC è indicato come 100 phr e il carbonato di calcio come 300 phr, la ricetta contiene tre parti di carbonato di calcio per ogni parte di PVC in peso.

Ciò non significa che il composto finito contenga il 300% di carbonato di calcio.

Come convertire il PHR in percentuale di peso

Usa questo calcolo:

Percentuale in peso dell'ingrediente = Phr ingrediente ÷ Phr totale della formulazione × 100

Per una miscela semplificata contenente solo 100 parti di PVC e 300 parti di carbonato di calcio:

• Il PVC rappresenta il 25% della miscela.

• Il carbonato di calcio rappresenta il 75%.

L'aggiunta di stabilizzanti e altri ingredienti modifica entrambe le percentuali.

Quando si confrontano le ricette dei fornitori, chiedere se le cifre si riferiscono al pHr a base di resina, alla percentuale del peso totale del composto o ai chilogrammi per lotto.

Una formula illustrativa della materia prima per pavimenti SPC

Le ricette SPC pubblicate variano. Ad esempio, Repolyfine fornisce una formulazione di riferimento che utilizza un rapporto di massa tra PVC e carbonato di calcio di 1:3, insieme a stabilizzanti e additivi di lavorazione. Questo è un approccio formulativo, non una specifica universale.

L'esempio seguente illustra la contabilità della formulazione e la conversione batch.

Si tratta di un calcolo illustrativo, non di una ricetta di produzione convalidata o di una raccomandazione sul dosaggio di un additivo. Le quantità effettive devono essere sviluppate con i fornitori di materiali e verificate sulla linea di produzione prevista.

Questo esempio presuppone che l'eventuale lubrificazione già fornita dal pacchetto stabilizzatore sia stata considerata prima di definire la quantità di lubrificante aggiunto separatamente.

I pacchetti di additivi commerciali differiscono nella composizione. La sostituzione di un prodotto con un altro dello stesso peso può modificare sostanzialmente il comportamento di lavorazione.

Perché una tabella delle formule è solo il punto di partenza

Una specifica di produzione utilizzabile identifica anche:

• Il fornitore esatto e il grado di ciascun ingrediente.

• Variazione consentita della materia prima.

• Tolleranze di pesatura e sequenza di miscelazione.

• Condizioni di estrusione e lavorazione a valle.

• Criteri di accettazione del prodotto finito.

Senza questi dettagli, due stabilimenti possono utilizzare gli stessi rapporti nominali e ottenere risultati diversi.

Resina PVC: selezione della matrice polimerica

Il PVC fornisce la matrice che tiene insieme il nucleo ricco di minerali.

Per l'acquisto la sola designazione della resina non è sufficiente. Richiedi la scheda tecnica e concorda le proprietà che devono rimanere costanti tra una consegna e l'altra.

Cosa dovrebbero controllare gli acquirenti?

Una valutazione della resina dovrebbe riguardare il valore K o le specifiche di viscosità, la densità apparente, le caratteristiche delle particelle, il contenuto volatile e i controlli della contaminazione.

La questione pratica è se il grado selezionato produce una fusione ripetibile e prestazioni meccaniche accettabili al risultato previsto.

Confronta le resine candidate in condizioni controllate. Cambiare simultaneamente resina, riempitivo e lubrificante rende difficile identificare quale cambiamento abbia causato un miglioramento o un difetto.

Carbonato di calcio: più di un riempitivo a basso costo

Il carbonato di calcio è un componente importante del nucleo SPC, quindi la consistenza del riempitivo merita molta attenzione.

I fornitori di minerali distinguono tra gradi per diversi sistemi di pavimentazione vinilica. Omya, ad esempio, identifica gradi di carbonato di calcio fini e trattati per applicazioni LVT rigide con elevato carico di riempitivo. 

Dimensione delle particelle e trattamento superficiale

Non acquistare carbonato di calcio solo sulla base della descrizione della rete.

Chiedi ai fornitori:

• Dimensione media delle particelle, come D50.

• Informazioni sulle particelle grossolane, come D97.

• Specifiche dell'umidità e metodo di prova.

• Informazioni sulla purezza e sull'impurità.

• Tipo e consistenza del trattamento superficiale.

• Certificati di analisi specifici del lotto.

Questi dettagli creano una specifica di acquisto più utile rispetto alla 'polvere di calcio fine'.

Un rapporto più alto di carbonato di calcio è migliore?

Un carico minerale più elevato può ridurre il costo composto per chilogrammo, ma questa è solo una parte della decisione.

Valutare la modifica proposta rispetto alla resistenza al clic, alle prestazioni di impatto, alla produzione ottenibile, agli scarti e alla densità del nucleo finito. Rifiutare una riduzione dei costi che impedisca al prodotto di soddisfare le specifiche previste.

Il rapporto migliore è quello che fornisce la pavimentazione richiesta in modo coerente a un costo accettabile.

Stabilizzatori termici: protezione del PVC durante la lavorazione

Il PVC richiede la stabilizzazione del calore durante la lavorazione. La scelta dello stabilizzante dipende dal metodo di lavorazione e dai requisiti del prodotto finito.

Baerlocher spiega inoltre che i monocomponenti stabilizzanti possono combinare stabilizzazione, lubrificazione e altre funzioni aggiuntive. Di conseguenza, il peso di una confezione commerciale non rappresenta da solo il suo contenuto di stabilizzante attivo.

Pacchetti stabilizzanti calcio-zinco

Quando si valuta un pacchetto calcio-zinco, chiedere al fornitore di confermare:

• L'applicazione prevista e la base di dosaggio raccomandata.

• Che si tratti di lubrificanti o altri ingredienti funzionali.

• La sua compatibilità con la resina e il riempitivo selezionati.

• Le prove a sostegno delle prestazioni di elaborazione.

Testare il pacchetto durante un ciclo di produzione prolungato. Il solo aspetto iniziale della lastra non stabilisce se il sistema rimarrà stabile nel tempo.

Evitare il doppio conteggio degli additivi

Se una confezione contiene già lubrificante, l'aggiunta dell'intera quantità di lubrificante da una ricetta non correlata può sconvolgere l'equilibrio.

Costruisci la formulazione completa attorno alla confezione selezionata.

Lubrificanti: bilanciamento del flusso di fusione e del rilascio di metallo

I lubrificanti interni riducono principalmente l'attrito all'interno del PVC fuso. I lubrificanti esterni riducono principalmente l'adesione tra PVC e superfici metalliche. Alcuni prodotti forniscono entrambi gli effetti, quindi la distinzione non è assoluta.

Lubrificazione interna

La lubrificazione interna aiuta a regolare la viscosità del materiale fuso e il comportamento del flusso.

Valutarlo insieme alla selezione del coadiuvante tecnologico e alle condizioni di estrusione. Un carico motore inferiore, di per sé, non dimostra che la scheda abbia sviluppato proprietà adeguate.

Lubrificazione esterna

La lubrificazione esterna favorisce il rilascio dalle superfici di lavorazione. Paraffina e cere di polietilene sono esempi di materiali utilizzati a questo scopo.

Un dosaggio eccessivo può creare problemi legati alla superficie. Tenere un registro di tutti gli apporti di lubrificante, compresi quelli provenienti dal pacchetto stabilizzatore, anziché monitorare solo la cera aggiunta separatamente.

Coadiuvanti tecnologici e modificatori di impatto

I coadiuvanti tecnologici e i modificatori di impatto svolgono funzioni diverse, anche quando un particolare prodotto influenza più di una proprietà.

Coadiuvanti della lavorazione acrilica

I coadiuvanti tecnologici acrilici possono supportare la fusione e la resistenza allo scioglimento nei sistemi in PVC riempito.

Modificatori di impatto

I modificatori di impatto aiutano a migliorare la tenacità. Per le pavimentazioni, la valutazione dovrebbe includere l'assemblaggio maschio-femmina, in cui le sezioni sottili devono resistere alla manipolazione e all'installazione.

Un coadiuvante tecnologico e un modificatore di impatto non dovrebbero essere considerati intercambiabili.

I pavimenti SPC necessitano di plastificanti o agenti schiumogeni?

I nuclei solidi SPC convenzionali sono generalmente formulati come compositi minerali di PVC rigidi e non schiumati. Non utilizzano il sostanziale carico di plastificante associato alla pavimentazione vinilica flessibile.

La parola 'plastificazione' in una discussione sull'estrusione può riferirsi alla fusione del PVC sotto calore e taglio. Ciò non significa necessariamente che venga aggiunto un plastificante.

Allo stesso modo, la ricetta per un nucleo di pavimentazione in PVC espanso o WPC non dovrebbe essere copiata direttamente nella produzione di SPC solido convenzionale. Confermare la struttura centrale prevista prima di confrontare le formulazioni.

Il materiale riciclato può essere utilizzato in una formula SPC?

Il contenuto riciclato richiede specifiche relative ai materiali e un programma di prova.

Scarti di produzione puliti e tracciabili offrono un livello di controllo diverso rispetto al materiale misto con composizione sconosciuta.

Tenere conto di ciò che il rimacinato contiene già

Il rimacinato SPC contiene già resina, riempitivo minerale e additivi. Deve pertanto essere incluso nel bilancio di massa della formulazione.

Consideriamo ad esempio 50 kg di macinato che contengono:

Questi sono valori illustrativi. È necessario stabilire la composizione effettiva del rimacinato.

L'aggiunta di rimacinato sopra una ricetta invariata altera la composizione effettiva. Introduce anche materiale con una storia di lavorazione precedente.

Abbina la formula alla linea di produzione

Una ricetta dovrebbe essere qualificata sull'attrezzatura che produrrà il prodotto.

Durante le prove, è possibile registrare la velocità della vite, il carico del motore, la pressione del materiale fuso, la temperatura del materiale fuso misurata, ove disponibile, la resa e la qualità del foglio. Registrare anche le impostazioni downstream, poiché la calandratura e il raffreddamento influiscono sulla scheda finale.

Miscelazione e alimentazione

Creare una procedura di miscelazione scritta con ordine controllato degli ingredienti, dimensioni del lotto, condizioni di miscelazione e criteri di scarico.

Verificare l'accuratezza della bilancia, in particolare per gli additivi a basso dosaggio. Un errore di pesatura di un ingrediente piccolo può essere significativo anche quando il peso totale del lotto appare corretto.

Selezione dell'estrusore

Quando si acquista l'attrezzatura, specificare il sistema materiale previsto come parte della discussione sulle prestazioni.

Richiedi che la resa e la qualità siano dimostrate utilizzando una formula rappresentativa e uno spessore del prodotto.

Per ulteriori informazioni sulla selezione dell'attrezzatura, leggi la nostra Guida all'estrusore per pavimenti SPC: bivite parallela vs bivite conica.

Risoluzione dei problemi relativi alla qualità principale SPC

Utilizzare la tabella seguente per organizzare un'indagine. Si tratta di controlli da eseguire, non di diagnosi a causa singola.

Modificare una variabile controllata alla volta, ove possibile. Conservare i campioni e registrare il risultato rispetto a un riferimento.

Come calcolare il costo delle materie prime SPC

Inizia con il costo composto:

Costo composto per kg = Somma della frazione di peso di ciascun ingrediente × il suo prezzo consegnato per kg

Quindi convertirlo nell'unità utilizzata per vendere pavimenti.

Calcola il peso del nucleo per metro quadrato

Per un nucleo solido:

Peso del nucleo, kg/m² = Densità del nucleo, kg/m³ × Spessore nucleo, m

Per un nucleo illustrativo da 4 mm con una densità misurata di 2.000 kg/m³:

2.000 × 0,004 = 8 kg/m²

Se il costo ipotetico del composto è $ 0,40/kg:

8 × $ 0,40 = $ 3,20/m²

Questo è solo il costo teorico del materiale di base. Esclude altri strati, costi di conversione e perdite. Le cifre sono ipotesi di calcolo, non quotazioni attuali di mercato.

Confronta il costo per metro quadrato vendibile

Una formula con un costo al chilogrammo inferiore può essere comunque più costosa se comporta un aumento del peso delle anime, degli scarti o dei tempi di fermo macchina.

Per i confronti della produzione, utilizzare:

Costo netto del materiale principale per m⊃2 vendibile; = Costo netto del materiale di base consumato durante il periodo ÷ Superficie di pavimentazione accettata prodotta

Conteggiare gli scarti recuperati in modo coerente in modo che non vengano addebitati due volte.

Come convalidare una nuova formula di pavimentazione SPC

Concordare i criteri di accettazione prima di iniziare le sperimentazioni.

Passaggio 1: definire il prodotto finito

Specificare lo spessore del nucleo, le dimensioni delle doghe, il profilo a incastro, la struttura degli strati e i requisiti di mercato previsti.

Passaggio 2: stabilire una linea di base

Utilizzare materie prime tracciabili e una formula documentata. Registra sia le impostazioni che le prestazioni misurate.

Passaggio 3: eseguire confronti controllati

Valutare un numero limitato di modifiche con obiettivi chiari, come la riduzione della scheggiatura dei bordi o il miglioramento della coerenza dell'output.

Passaggio 4: testare le assi finite

Includere dimensioni, comportamento dimensionale termico, prestazioni all'impatto, prestazioni dei giunti a scatto e adesione dello strato, ove applicabile.

La sola formulazione del nucleo non stabilisce le prestazioni del sistema di pavimentazione finito.

Passaggio 5: confermare la ripetibilità

Ripetere la formulazione riuscita su lotti aggiuntivi e su un ciclo prolungato prima di approvarla per la produzione di routine.

Domande frequenti

Qual è la materia prima principale nella pavimentazione SPC?

Il nucleo contiene principalmente carbonato di calcio e resina PVC, supportati da stabilizzanti e additivi di lavorazione. Il carbonato di calcio è spesso l’ingrediente più grande in peso.

Qual è il rapporto corretto tra PVC e carbonato di calcio?

Non esiste un rapporto universale. Nelle ricette di riferimento pubblicate appare un rapporto di massa 1:3, ma il bilanciamento appropriato dipende dai materiali, dalle attrezzature e dai requisiti del prodotto finito.

300 PHR di carbonato di calcio significano il 75% del composto?

Solo in una miscela semplificata contenente 100 parti di PVC e 300 parti di carbonato di calcio senza altri ingredienti. Una volta inclusi gli additivi, la percentuale di carbonato di calcio è inferiore.

È possibile utilizzare due stabilizzatori di calcio-zinco allo stesso dosaggio?

Non automaticamente. La loro composizione attiva e la lubrificazione inclusa possono differire. Seguire le indicazioni specifiche del grado e convalidare la sostituzione.

Una maggiore quantità di riempitivo può ridurre i costi di produzione della pavimentazione SPC?

Potrebbe ridurre il costo composto per chilogrammo. Confermare l'effetto sulla densità, sulla produzione vendibile e sulla qualità del prodotto prima di concludere che riduce il costo per metro quadrato.

Una formula può funzionare su ogni estrusore SPC?

Una formulazione richiede la qualificazione sulla linea prevista. La configurazione dell'apparecchiatura e le condizioni operative influenzano il suo comportamento di lavorazione.

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• Dimensioni target della pavimentazione e spessore del nucleo.

• Produzione richiesta in kg/ho m²/giorno.

• Gradi disponibili in PVC e carbonato di calcio.

• Utilizzo pianificato di materiale riciclato.

• Obiettivi di qualità.

• Problemi esistenti di formulazione o produzione, se applicabile.