Formuła surowca podłogowego SPC: PVC, CaCO3, stabilizatory i dodatki

Formuła surowca podłogowego SPC łączy w sobie żywicę PVC, węglan wapnia, stabilizatory termiczne, smary, substancje pomocnicze w obróbce i, w razie potrzeby, modyfikatory udarności. Każdy składnik wpływa na sposób przetwarzania związku i działanie gotowego rdzenia.

Dla producentów wyzwaniem jest zrównoważenie kosztów materiałów z niezawodnym wytłaczaniem, stabilnością wymiarową i mocnymi krawędziami zatrzaskowymi.

Formuła wytwarzająca gładki arkusz może nadal słabo działać po profilowaniu lub wystawieniu na działanie ciepła. Dlatego też skuteczne formułowanie wymaga przetestowania gotowej podłogi, a nie tylko sprawdzenia, czy materiał przechodzi przez wytłaczarkę.

W tym przewodniku wyjaśniono główne podstawowe składniki SPC, sposób odczytywania proporcji receptury oraz ocenę receptury przed produkcją komercyjną.

Jakie materiały są używane w podłogach SPC?

SPC oznacza kompozyt z tworzywa sztucznego z kamienia, powszechnie nazywany także kompozytem z kamienia i polimeru. Jego sztywny rdzeń składa się głównie z wypełniacza mineralnego umieszczonego w matrycy PCV.

Podstawowy wzór nie opisuje całej gotowej deski. Folia dekoracyjna, warstwa ścieralna, powłoka powierzchniowa i dołączony podkład to oddzielne materiały posiadające własne specyfikacje.

Zrozumienie proporcji formuły SPC: PHR vs procent wagowy

Przed porównaniem receptur ustal podstawę obliczeń.

W preparatach PVC często stosuje się phr , co oznacza części wagowe na sto części żywicy.

Jeżeli PCW podano jako 100 phr, a węglan wapnia jako 300 phr, przepis zawiera trzy części węglanu wapnia na każdą część PVC wagowo.

Nie oznacza to, że gotowy związek zawiera 300% węglanu wapnia.

Jak przeliczyć PHR na procent wagowy

Użyj tego obliczenia:

Procent wagowy składnika = składnik phr ÷ Całkowita formuła phr × 100

W przypadku uproszczonej mieszanki zawierającej tylko 100 części PVC i 300 części węglanu wapnia:

• PVC stanowi 25% mieszanki.

• Węglan wapnia stanowi 75%.

Dodanie stabilizatorów i innych składników powoduje zmianę obu wartości procentowych.

Porównując receptury dostawców, zapytaj, czy liczby odnoszą się do phr na bazie żywicy, procentu wagowego całkowitego związku lub kilogramów na partię.

Przykładowa formuła surowca podłogowego SPC

Opublikowane przepisy SPC są różne. Na przykład Repolyfine zapewnia preparat referencyjny wykorzystujący stosunek masowy PVC do węglanu wapnia 1:3, wraz ze stabilizatorami i dodatkami przetwórczymi. Jest to jedno podejście do formułowania, a nie uniwersalna specyfikacja.

Poniższy przykład ilustruje rozliczanie receptur i konwersję partii.

Jest to obliczenie poglądowe, a nie zatwierdzona receptura produkcyjna lub zalecenie dawkowania dodatków. Rzeczywiste ilości należy ustalić z dostawcami materiałów i sprawdzić na planowanej linii produkcyjnej.

W tym przykładzie założono, że przed określeniem ilości dodanego oddzielnie smaru wzięto pod uwagę smar już dostarczony w pakiecie stabilizatora.

Komercyjne pakiety dodatków różnią się składem. Zastąpienie jednego produktu innym o tej samej wadze może znacząco zmienić zachowanie podczas przetwarzania.

Dlaczego tabela formuł to tylko punkt wyjścia

Użytkowa specyfikacja produkcji określa również:

• Dokładny dostawca i klasa każdego składnika.

• Dopuszczalna zmienność surowca.

• Tolerancje ważenia i kolejność mieszania.

• Warunki wytłaczania i dalszego przetwarzania.

• Kryteria akceptacji gotowego produktu.

Bez tych szczegółów dwie fabryki mogą stosować te same współczynniki nominalne i uzyskiwać różne wyniki.

Żywica PVC: wybór matrycy polimerowej

PVC zapewnia matrycę spajającą rdzeń bogaty w minerały.

Do zakupu samo oznaczenie żywicy nie wystarczy. Poproś o kartę danych technicznych i uzgodnij właściwości, które muszą pozostać niezmienne pomiędzy dostawami.

Co powinni sprawdzić kupujący?

Ocena żywicy powinna obejmować jej wartość K lub specyfikację lepkości, gęstość nasypową, charakterystykę cząstek, zawartość substancji lotnych i kontrolę zanieczyszczeń.

Praktycznym pytaniem jest, czy wybrany gatunek zapewnia powtarzalne stapianie i akceptowalne parametry mechaniczne przy zamierzonej wydajności.

Porównaj żywice kandydujące w kontrolowanych warunkach. Jednoczesna zmiana żywicy, wypełniacza i smaru utrudnia identyfikację, która zmiana spowodowała poprawę lub wadę.

Węglan wapnia: więcej niż tani wypełniacz

Węglan wapnia jest głównym składnikiem rdzenia SPC, dlatego konsystencja wypełniacza zasługuje na szczególną uwagę.

Dostawcy minerałów rozróżniają gatunki dla różnych systemów podłóg winylowych. Na przykład firma Omya identyfikuje drobne i poddane obróbce gatunki węglanu wapnia do zastosowań w sztywnych LVT z dużą zawartością wypełniacza. 

Rozmiar cząstek i obróbka powierzchniowa

Nie kupuj węglanu wapnia na podstawie samego opisu siatki.

Zapytaj dostawców o:

• Średni rozmiar cząstek, np. D50.

• Informacje o dużych cząstkach, takie jak D97.

• Specyfikacja wilgotności i metoda badania.

• Informacje o czystości i zanieczyszczeniach.

• Rodzaj i konsystencja obróbki powierzchni.

• Certyfikaty analizy specyficzne dla partii.

Te szczegóły tworzą bardziej użyteczną specyfikację zakupu niż „drobny proszek wapnia”.

Czy wyższy stosunek węglanu wapnia jest lepszy?

Wyższa zawartość minerałów może obniżyć koszt związku na kilogram, ale to tylko jedna część decyzji.

Oceń proponowaną zmianę pod kątem wytrzymałości zatrzasku, udarności, osiągalnej wydajności, ilości złomu i gęstości gotowego rdzenia. Odrzuć redukcję kosztów, która uniemożliwia produktowi spełnienie zamierzonej specyfikacji.

Najlepszy stosunek to taki, który zapewnia wymaganą podłogę w sposób ciągły po akceptowalnych kosztach.

Stabilizatory ciepła: ochrona PVC podczas przetwarzania

PVC wymaga stabilizacji cieplnej podczas przetwarzania. Wybór stabilizatora zależy od metody przetwarzania i wymagań gotowego produktu.

Baerlocher wyjaśnia również, że jednopaki stabilizatorów mogą łączyć w sobie stabilizację, smarowanie i inne funkcje dodatkowe. W związku z tym masa opakowania handlowego nie odzwierciedla samej zawartości aktywnego stabilizatora.

Pakiety stabilizatorów wapniowo-cynkowych

Oceniając opakowanie wapniowo-cynkowe poproś dostawcę o potwierdzenie:

• Zamierzone zastosowanie i zalecana podstawa dawkowania.

• Niezależnie od tego, czy zawiera smary, czy inne składniki funkcjonalne.

• Jego kompatybilność z wybraną żywicą i wypełniaczem.

• Dowody potwierdzające wydajność przetwarzania.

Przetestuj pakiet podczas ciągłego cyklu produkcyjnego. Sam początkowy wygląd arkusza nie przesądza o tym, czy system pozostanie stabilny w czasie.

Unikaj podwójnego liczenia dodatków

Jeśli jedno opakowanie zawiera już smar, dodanie pełnej ilości smaru z niepowiązanej receptury może zaburzyć równowagę.

Zbuduj pełną recepturę wokół wybranego opakowania.

Smary: równoważenie przepływu stopu i uwalniania metalu

Smary wewnętrzne przede wszystkim zmniejszają tarcie w stopionym PCV. Smary zewnętrzne przede wszystkim zmniejszają przyczepność pomiędzy powierzchniami PCV i metalowymi. Niektóre produkty zapewniają oba efekty, więc rozróżnienie nie jest absolutne.

Smarowanie wewnętrzne

Wewnętrzne smarowanie pomaga dostosować lepkość stopu i zachowanie płynięcia.

Ocenić to łącznie z wyborem środka wspomagającego przetwarzanie i warunkami wytłaczania. Niższe obciążenie silnika samo w sobie nie oznacza, że ​​płyta uzyskała odpowiednie właściwości.

Smarowanie zewnętrzne

Zewnętrzne smarowanie wspomaga uwalnianie z obrabianych powierzchni. Przykładami materiałów stosowanych w tym celu są woski parafinowe i polietylenowe.

Nadmierne dozowanie może powodować problemy związane z powierzchnią. Zamiast monitorować tylko oddzielnie dodany wosk, należy prowadzić rejestr wszystkich składników smaru, w tym tych z pakietu stabilizatora.

Substancje pomocnicze w przetwarzaniu i modyfikatory udarności

Substancje wspomagające przetwarzanie i modyfikatory udarności spełniają różne funkcje, nawet jeśli dany produkt wpływa na więcej niż jedną właściwość.

Pomoce do obróbki akrylu

Dodatki do przetwarzania akrylu mogą zwiększać wytrzymałość na stapianie i topnienie w systemach z wypełnionym PCW.

Modyfikatory wpływu

Modyfikatory udarności pomagają poprawić wytrzymałość. W przypadku podłóg ocena powinna obejmować obrobiony maszynowo zespół pióra i wpustu, gdzie cienkie sekcje muszą wytrzymać obsługę i montaż.

Nie należy zakładać, że środek pomocniczy w przetwórstwie i modyfikator udarności są zamienne.

Czy podłogi SPC wymagają plastyfikatorów lub środków spieniających?

Konwencjonalne stałe rdzenie SPC są na ogół formułowane jako sztywne, niespienione kompozyty PVC-minerał. Nie wykorzystują znacznego ładunku plastyfikatora związanego z elastycznymi podłogami winylowymi.

Słowo „plastyfikacja” w dyskusji na temat wytłaczania może odnosić się do stapiania PVC pod wpływem ciepła i ścinania. Nie musi to koniecznie oznaczać dodania plastyfikatora.

Podobnie przepisu na rdzeń podłogowy ze spienionego PCV lub WPC nie należy kopiować bezpośrednio do konwencjonalnej produkcji litego SPC. Przed porównaniem receptur należy potwierdzić zamierzoną strukturę rdzenia.

Czy materiał z recyklingu można wykorzystać w formule SPC?

Treści pochodzące z recyklingu wymagają własnej specyfikacji materiałów i programu próbnego.

Czysty, identyfikowalny złom produkcyjny zapewnia inny poziom kontroli niż materiał mieszany o nieznanym składzie.

Uwzględnij to, co zawiera już przemiał

Przemiał SPC zawiera już żywicę, wypełniacz mineralny i dodatki. Dlatego należy go uwzględnić w bilansie masy preparatu.

Weźmy na przykład pod uwagę 50 kg przemiału, o którym wiadomo, że zawiera:

Są to wartości poglądowe. Należy ustalić rzeczywisty skład przemiału.

Dodanie przemiału do niezmienionej receptury zmienia efektywny skład. Wprowadza również materiał z wcześniejszą historią przetwarzania.

Dopasuj formułę do linii produkcyjnej

Receptura powinna być zakwalifikowana na sprzęcie, na którym będzie wytwarzany produkt.

Podczas prób należy rejestrować prędkość ślimaka, obciążenie silnika, ciśnienie stopu, zmierzoną temperaturę stopu, jeśli to możliwe, wydajność i jakość arkusza. Zapisz także dalsze ustawienia, ponieważ kalandrowanie i chłodzenie mają wpływ na ostateczną płytę.

Mieszanie i karmienie

Utwórz pisemną procedurę mieszania z kontrolowaną kolejnością składników, wielkością partii, warunkami mieszania i kryteriami wyładunku.

Sprawdź dokładność skali, szczególnie w przypadku małych dawek dodatków. Błąd ważenia małego składnika może być znaczący, nawet jeśli całkowita masa partii wydaje się prawidłowa.

Wybór wytłaczarki

Kupując sprzęt, w ramach dyskusji na temat wydajności należy określić zamierzony system materiałowy.

Poproś o wykazanie wydajności i jakości przy użyciu reprezentatywnej receptury i grubości produktu.

Więcej informacji na temat doboru sprzętu znajdziesz w naszym artykule Przewodnik po wytłaczarce podłogowej SPC: równoległy podwójny ślimak vs stożkowy podwójny ślimak.

Rozwiązywanie problemów z jakością rdzenia SPC

Skorzystaj z poniższej tabeli, aby zorganizować dochodzenie. Są to kontrole, które należy przeprowadzić, a nie diagnoza jednej przyczyny.

Zmieniaj jedną kontrolowaną zmienną w czasie, gdy jest to praktyczne. Zachowaj próbki i zapisz wynik w porównaniu z wartością bazową.

Jak obliczyć koszt surowca SPC

Zacznij od kosztu złożonego:

Koszt złożony na kg = Suma udziału wagowego każdego składnika × cena dostawy za kg

Następnie przelicz na jednostkę używaną do sprzedaży podłóg.

Oblicz masę rdzenia na metr kwadratowy

Dla stałego rdzenia:

Masa rdzenia, kg/m² = Gęstość rdzenia, kg/m³ × Grubość rdzenia, m

Dla przykładowego rdzenia o grubości 4 mm i zmierzonej gęstości 2000 kg/m³

2000 × 0,004 = 8 kg/m²

Jeśli hipotetyczny koszt związku wynosi 0,40 USD/kg:

8 × 0,40 USD = 3,20 USD/m²

Jest to wyłącznie teoretyczny koszt materiału rdzenia. Nie obejmuje innych warstw, kosztów konwersji i strat. Dane liczbowe stanowią założenia obliczeniowe, a nie aktualne notowania rynkowe.

Porównaj koszt na metr kwadratowy do sprzedaży

Mieszanka o niższym koszcie na kilogram może być nadal droższa, jeśli zwiększa wagę rdzenia, powoduje odrzuty lub przestoje.

Do porównań produkcji użyj:

Koszt materiału rdzenia netto na m² = Koszt netto materiału rdzenia zużytego w danym okresie ÷ Wytworzona zaakceptowana powierzchnia podłogi

Konsekwentnie rozliczaj odzyskany złom, aby nie został on obciążony dwukrotnie.

Jak zatwierdzić nową formułę dotyczącą podłóg SPC

Przed rozpoczęciem prób należy uzgodnić kryteria akceptacji.

Krok 1: Zdefiniuj gotowy produkt

Określ grubość rdzenia, wymiary desek, profil zatrzaskowy, konstrukcję warstwy i zamierzone wymagania rynkowe.

Krok 2: Ustal linię bazową

Używaj identyfikowalnych surowców i udokumentowanej receptury. Zapisz oba ustawienia i zmierzoną wydajność.

Krok 3: Przeprowadź kontrolowane porównania

Oceń ograniczoną liczbę zmian, mając jasne cele, takie jak ograniczenie odprysków na krawędziach lub poprawa spójności wyników.

Krok 4: Przetestuj gotowe deski

Uwzględnij wymiary, zachowanie wymiarowe pod wpływem ciepła, udarność, działanie połączeń zatrzaskowych i przyczepność warstw, jeśli ma to zastosowanie.

Sam skład rdzenia nie gwarantuje właściwości użytkowych gotowego systemu podłogowego.

Krok 5: Potwierdź powtarzalność

Powtórz skuteczną formułę w kolejnych partiach i w ciągłej serii, zanim zatwierdzisz ją do rutynowej produkcji.

Często zadawane pytania

Jaki jest główny surowiec w podłogach SPC?

Rdzeń zawiera przede wszystkim węglan wapnia i żywicę PVC, wzmocnione stabilizatorami i dodatkami technologicznymi. Węglan wapnia jest często największym składnikiem wagowym.

Jaki jest prawidłowy stosunek PVC do węglanu wapnia?

Nie ma uniwersalnego współczynnika. W opublikowanych recepturach referencyjnych pojawia się stosunek masowy 1:3, ale odpowiedni bilans zależy od materiałów, wyposażenia i wymagań gotowego produktu.

Czy 300 PHR węglanu wapnia oznacza 75% związku?

Tylko w uproszczonej mieszance zawierającej 100 części PVC i 300 części węglanu wapnia, bez żadnych innych składników. Po dodaniu dodatków zawartość procentowa węglanu wapnia jest niższa.

Czy można stosować dwa stabilizatory wapniowo-cynkowe w tej samej dawce?

Nie automatycznie. Ich skład aktywny i zawarte w nim środki smarne mogą się różnić. Postępuj zgodnie ze wskazówkami dla danego gatunku i zatwierdź wymianę.

Czy więcej wypełniacza może obniżyć koszty produkcji podłóg SPC?

Może to zmniejszyć koszt złożony na kilogram. Potwierdź wpływ na gęstość, wielkość sprzedaży i jakość produktu, zanim dojdziesz do wniosku, że zmniejsza to koszt na metr kwadratowy.

Czy jedna formuła może działać na każdej wytłaczarce SPC?

Receptura wymaga kwalifikacji na zamierzonej linii. Konfiguracja sprzętu i warunki pracy wpływają na jego zachowanie podczas przetwarzania.

Omów swój projekt podłogi SPC z Kingshine

Surowce i sprzęt należy oceniać łącznie podczas planowania fabryki podłóg SPC lub modernizacji istniejącej linii.

Poznaj Kingshine's Rozwiązanie linii produkcyjnej podłóg SPC i przygotuj następujące szczegóły swojego zapytania:

• Docelowe wymiary podłogi i grubość rdzenia.

• Wymagana wydajność w kg/h lub m²/dzień.

• Dostępne gatunki PVC i węglanu wapnia.

• Planowane wykorzystanie materiału pochodzącego z recyklingu.

• Docelowe wymagania jakościowe.

• Istniejące problemy z formułowaniem lub produkcją, jeśli mają zastosowanie.