Fórmula de matéria-prima para pisos SPC: PVC, CaCO3, estabilizadores e aditivos

Uma fórmula de matéria-prima para pisos SPC combina resina de PVC, carbonato de cálcio, estabilizadores de calor, lubrificantes, auxiliares de processamento e, quando necessário, modificadores de impacto. Cada ingrediente afeta o modo como o composto é processado e o desempenho do núcleo acabado.

Para os fabricantes, o desafio é equilibrar o custo do material com extrusão confiável, estabilidade dimensional e bordas robustas com travamento por clique.

Uma fórmula que produz uma folha lisa ainda pode ter um desempenho ruim após o perfilamento ou exposição ao calor. A formulação bem sucedida requer, portanto, testar o piso acabado, e não simplesmente verificar se o material passa pela extrusora.

Este guia explica os principais ingredientes principais do SPC, como ler as proporções da formulação e como avaliar uma receita antes da produção comercial.

Quais materiais são usados ​​em pisos SPC?

SPC significa composto de plástico de pedra, também comumente chamado de composto de polímero de pedra. Seu núcleo rígido consiste principalmente de carga mineral contida em uma matriz de PVC.

A fórmula principal não descreve toda a prancha acabada. Filme decorativo, camada de desgaste, revestimento de superfície e suporte anexado são materiais separados com especificações próprias.

Compreendendo as proporções da fórmula SPC: PHR versus porcentagem de peso

Antes de comparar receitas, estabeleça a base de cálculo.

As formulações de PVC costumam usar phr , ou seja, partes em peso por cem partes de resina.

Se o PVC estiver listado como 100 phr e o carbonato de cálcio como 300 phr, a receita contém três partes de carbonato de cálcio para cada parte de PVC por peso.

Isso não significa que o composto final contenha 300% de carbonato de cálcio.

Como converter PHR em porcentagem de peso

Use este cálculo:

Porcentagem em peso do ingrediente = Ingrediente phr ÷ Formulação total phr × 100

Para uma mistura simplificada contendo apenas 100 partes de PVC e 300 partes de carbonato de cálcio:

• O PVC representa 25% da mistura.

• O carbonato de cálcio representa 75%.

A adição de estabilizantes e outros ingredientes altera ambas as porcentagens.

Ao comparar receitas de fornecedores, pergunte se os números se referem ao phr à base de resina, à porcentagem total do peso do composto ou aos quilogramas por lote.

Uma fórmula ilustrativa de matéria-prima para pisos SPC

As receitas do SPC publicadas variam. Por exemplo, Repolyfine fornece uma formulação de referência usando uma proporção de massa de PVC para carbonato de cálcio de 1:3, juntamente com estabilizantes e aditivos de processamento. Esta é uma abordagem de formulação, não uma especificação universal.

O exemplo a seguir demonstra a contabilização de formulações e a conversão de lotes.

É um cálculo ilustrativo, não uma receita de produção validada ou uma recomendação de dosagem de aditivos. As quantidades reais devem ser desenvolvidas com os fornecedores de materiais e verificadas na linha de produção pretendida.

Este exemplo pressupõe que qualquer lubrificação já fornecida pelo pacote estabilizador foi considerada antes de definir a quantidade de lubrificante adicionada separadamente.

Os pacotes de aditivos comerciais diferem na composição. A substituição de um produto por outro com o mesmo peso pode alterar substancialmente o comportamento do processamento.

Por que uma tabela de fórmulas é apenas o ponto de partida

Uma especificação de produção utilizável também identifica:

• O fornecedor exato e a qualidade de cada ingrediente.

• Variação permitida de matéria-prima.

• Tolerâncias de pesagem e sequência de mistura.

• Condições de extrusão e processamento downstream.

• Critérios de aceitação do produto acabado.

Sem estes detalhes, duas fábricas podem utilizar as mesmas relações nominais e obter resultados diferentes.

Resina de PVC: Selecionando a Matriz Polimérica

O PVC fornece a matriz que une o núcleo rico em minerais.

Para a compra, apenas a designação da resina é insuficiente. Solicite a ficha técnica e combine as propriedades que devem permanecer consistentes entre as entregas.

O que os compradores devem verificar?

A avaliação da resina deve abranger seu valor K ou especificação de viscosidade, densidade aparente, características das partículas, conteúdo volátil e controles de contaminação.

A questão prática é se o grau selecionado produz fusão repetível e desempenho mecânico aceitável no resultado pretendido.

Compare as resinas candidatas sob condições controladas. A troca simultânea de resina, carga e lubrificante dificulta a identificação de qual alteração causou melhoria ou defeito.

Carbonato de cálcio: mais do que um enchimento de baixo custo

O carbonato de cálcio é um componente importante do núcleo do SPC, portanto a consistência do enchimento merece muita atenção.

Os fornecedores de minerais distinguem entre classes para diferentes sistemas de piso vinílico. A Omya, por exemplo, identifica classes de carbonato de cálcio fino e tratado para aplicações de LVT rígido com alta carga de carga. 

Tamanho de partícula e tratamento de superfície

Não compre carbonato de cálcio apenas com uma descrição de malha.

Peça aos fornecedores:

• Tamanho médio de partícula, como D50.

• Informações de partículas grossas, como D97.

• Especificação de umidade e método de teste.

• Informações sobre pureza e impureza.

• Tipo e consistência do tratamento de superfície.

• Certificados de análise específicos do lote.

Esses detalhes criam uma especificação de compra mais útil do que “pó fino de cálcio”.

É melhor uma proporção mais alta de carbonato de cálcio?

Uma carga mineral mais elevada pode reduzir o custo do composto por quilograma, mas isso é apenas uma parte da decisão.

Avalie a mudança proposta em relação à resistência do click-lock, desempenho de impacto, produção alcançável, refugo e densidade do núcleo acabado. Rejeite uma redução de custos que impeça o produto de atender às especificações pretendidas.

A melhor proporção é aquela que fornece o piso necessário de forma consistente a um custo aceitável.

Estabilizadores de calor: protegendo o PVC durante o processamento

O PVC requer estabilização térmica durante o processamento. A seleção do estabilizador depende do método de processamento e dos requisitos do produto acabado.

Baerlocher também explica que os estabilizadores one-pack podem combinar estabilização, lubrificação e outras funções aditivas. Consequentemente, o peso de uma embalagem comercial não representa apenas o seu conteúdo de estabilizador ativo.

Pacotes de estabilizador de cálcio-zinco

Ao avaliar uma embalagem cálcio-zinco, peça ao fornecedor para confirmar:

• Sua aplicação pretendida e base de dosagem recomendada.

• Quer inclua lubrificantes ou outros ingredientes funcionais.

• Sua compatibilidade com a resina e carga selecionadas.

• As evidências que apoiam seu desempenho de processamento.

Teste o pacote durante uma produção sustentada. A aparência inicial da folha por si só não estabelece se o sistema permanecerá estável ao longo do tempo.

Evite aditivos de contagem dupla

Se um pacote único já contém lubrificação, adicionar a quantidade total de lubrificante de uma receita não relacionada pode perturbar o equilíbrio.

Construa a formulação completa em torno da embalagem selecionada.

Lubrificantes: Equilibrando o fluxo de fusão e a liberação de metal

Os lubrificantes internos reduzem principalmente o atrito dentro do fundido de PVC. Os lubrificantes externos reduzem principalmente a adesão entre o PVC e as superfícies metálicas. Alguns produtos proporcionam ambos os efeitos, portanto a distinção não é absoluta.

Lubrificação Interna

A lubrificação interna ajuda a ajustar a viscosidade do fundido e o comportamento do fluxo.

Avalie-o juntamente com a seleção do auxiliar de processamento e as condições de extrusão. Uma carga menor do motor, por si só, não estabelece que a placa tenha desenvolvido propriedades adequadas.

Lubrificação Externa

A lubrificação externa auxilia na liberação das superfícies de processamento. Ceras de parafina e polietileno são exemplos de materiais utilizados para esse fim.

A dosagem excessiva pode criar problemas relacionados à superfície. Mantenha um registro de todas as contribuições de lubrificante, inclusive aquelas do pacote do estabilizador, em vez de monitorar apenas a cera adicionada separadamente.

Auxiliares de processamento e modificadores de impacto

Os auxiliares de processamento e os modificadores de impacto desempenham funções diferentes, mesmo quando um determinado produto influencia mais de uma propriedade.

Auxiliares de processamento acrílico

Os auxiliares de processamento acrílico podem apoiar a fusão e a resistência ao derretimento em sistemas de PVC preenchidos.

Modificadores de impacto

Os modificadores de impacto ajudam a melhorar a resistência. Para pisos, a avaliação deve incluir a montagem macho e fêmea usinada, onde seções finas devem resistir ao manuseio e instalação.

Um auxiliar tecnológico e um modificador de impacto não devem ser considerados intercambiáveis.

O piso SPC precisa de plastificantes ou agentes espumantes?

Os núcleos SPC sólidos convencionais são geralmente formulados como compósitos minerais de PVC rígidos e sem espuma. Eles não usam a carga substancial de plastificante associada ao piso de vinil flexível.

A palavra “plastificação” em uma discussão sobre extrusão pode referir-se à fusão do PVC sob calor e cisalhamento. Isso não significa necessariamente que um plastificante esteja sendo adicionado.

Da mesma forma, uma receita para um núcleo de espuma de piso de PVC ou WPC não deve ser copiada diretamente na produção convencional de SPC sólido. Confirme a estrutura central pretendida antes de comparar as formulações.

O material reciclado pode ser usado em uma fórmula SPC?

O conteúdo reciclado requer especificação de material e programa de teste próprios.

A sucata de produção limpa e rastreável oferece um nível de controle diferente do material misturado com composição desconhecida.

Considere o que o material reciclado já contém

O remoído SPC já contém resina, carga mineral e aditivos. Deve, portanto, ser incluído no balanço de massa da formulação.

Por exemplo, considere 50 kg de material reciclado que contém:

Estes são valores ilustrativos. A composição real do material reciclado deve ser estabelecida.

Adicionar material moído em cima de uma receita inalterada altera a composição eficaz. Também apresenta material com histórico de processamento anterior.

Combine a fórmula com a linha de produção

Deverá ser qualificada uma receita no equipamento que irá fabricar o produto.

Durante os testes, registre a velocidade da rosca, a carga do motor, a pressão do fundido, a temperatura medida do fundido, quando disponível, a produção e a qualidade da folha. Registre também as configurações posteriores, pois a calandragem e o resfriamento afetam a placa final.

Mistura e Alimentação

Crie um procedimento de mistura por escrito com ordem controlada de ingredientes, tamanho do lote, condições de mistura e critérios de descarga.

Verifique a precisão da balança, especialmente para aditivos de baixa dosagem. Um erro de pesagem em um ingrediente pequeno pode ser significativo mesmo quando o peso total do lote parece correto.

Seleção de Extrusora

Ao adquirir equipamentos, especifique o sistema de materiais pretendido como parte da discussão sobre desempenho.

Solicite que o resultado e a qualidade sejam demonstrados usando uma fórmula representativa e espessura do produto.

Para mais informações sobre seleção de equipamentos, leia nosso Guia da extrusora de piso SPC: parafuso duplo paralelo vs parafuso duplo cônico.

Solução de problemas de qualidade principal do SPC

Use a tabela a seguir para organizar uma investigação. Estas são verificações a serem realizadas, não diagnósticos de causa única.

Altere uma variável controlada de cada vez, sempre que for prático. Retenha as amostras e registre o resultado em relação a uma linha de base.

Como calcular o custo da matéria-prima SPC

Comece com custo composto:

Custo composto por kg = Soma da fração de peso de cada ingrediente × seu preço de entrega por kg

Em seguida, converta para a unidade usada para vender pisos.

Calcular o peso do núcleo por metro quadrado

Para um núcleo sólido:

Peso do núcleo, kg/m² = Densidade do núcleo, kg/m³ × Espessura do núcleo, m

Para um núcleo ilustrativo de 4 mm com uma densidade medida de 2.000 kg/m³:

2.000 × 0,004 = 8 kg/m²

Se o custo hipotético do composto for $ 0,40/kg:

8 × US$ 0,40 = US$ 3,20/m²

Este é apenas o custo teórico do material principal. Exclui outras camadas, custos de conversão e perdas. Os números são premissas de cálculo e não cotações atuais de mercado.

Compare o custo por metro quadrado vendável

Uma fórmula com menor custo por quilograma ainda pode ser mais cara se aumentar o peso do núcleo, as rejeições ou o tempo de inatividade.

Para comparações de produção, use:

Custo líquido do material do núcleo por m⊃2 vendável; = Custo líquido do material principal consumido durante o período ÷ Área de piso produzida aceita

Contabilize a sucata recuperada de forma consistente para que não seja cobrada duas vezes.

Como validar uma nova fórmula de piso SPC

Combine os critérios de aceitação antes de iniciar os testes.

Etapa 1: Definir o Produto Acabado

Especifique a espessura do núcleo, as dimensões da prancha, o perfil de clique, a construção da camada e os requisitos pretendidos do mercado.

Etapa 2: estabelecer uma linha de base

Use matérias-primas rastreáveis ​​e uma fórmula documentada. Registre as configurações e o desempenho medido.

Etapa 3: execute comparações controladas

Avalie um número limitado de alterações com objetivos claros, como reduzir lascas nas bordas ou melhorar a consistência da produção.

Etapa 4: teste as pranchas acabadas

Inclua dimensões, comportamento dimensional térmico, desempenho de impacto, desempenho de junta de clique e adesão de camada quando aplicável.

A formulação do núcleo por si só não estabelece o desempenho do sistema de piso acabado.

Etapa 5: confirme a repetibilidade

Repita a formulação bem-sucedida em lotes adicionais e em uma execução sustentada antes de aprová-la para produção de rotina.

Perguntas frequentes

Qual é a principal matéria-prima em pisos SPC?

O núcleo contém principalmente carbonato de cálcio e resina de PVC, apoiados por estabilizantes e aditivos de processamento. O carbonato de cálcio costuma ser o maior ingrediente em peso.

Qual é a proporção correta de PVC para carbonato de cálcio?

Não existe uma proporção universal. Uma proporção de massa de 1:3 aparece nas receitas de referência publicadas, mas o equilíbrio apropriado depende dos materiais, equipamentos e requisitos do produto acabado.

O carbonato de cálcio 300 PHR significa 75% do composto?

Apenas numa mistura simplificada contendo 100 partes de PVC e 300 partes de carbonato de cálcio, sem outros ingredientes. Uma vez incluídos os aditivos, a percentagem de carbonato de cálcio é menor.

Dois estabilizadores de cálcio-zinco podem ser usados ​​na mesma dosagem?

Não automaticamente. Sua composição ativa e lubrificação incluída podem ser diferentes. Siga as orientações específicas da série e valide a substituição.

Mais enchimento pode reduzir o custo de produção de pisos SPC?

Pode reduzir o custo composto por quilograma. Confirme o efeito na densidade, na produção vendável e na qualidade do produto antes de concluir que reduz o custo por metro quadrado.

Uma fórmula pode funcionar em todas as extrusoras SPC?

Uma formulação requer qualificação na linha pretendida. A configuração do equipamento e as condições operacionais influenciam seu comportamento de processamento.

Discuta seu projeto de piso SPC com Kingshine

Matérias-primas e equipamentos devem ser avaliados em conjunto ao planejar uma fábrica de pisos SPC ou atualizar uma linha existente.

Explorar Kingshine's Solução de linha de produção de pisos SPC e prepare os seguintes detalhes para sua consulta:

• Dimensões alvo do piso e espessura do núcleo.

• Produção necessária em kg/h ou m²/dia.

• Graus disponíveis de PVC e carbonato de cálcio.

• Uso planejado de material reciclado.

• Requisitos de qualidade alvo.

• Problemas existentes de formulação ou produção, se aplicável.