PLA、PBAT、PHAに代表される生分解性プラスチックおよび変性デンプン複合材料は、使い捨て食品包装、使い捨て医療補助部品、環境に優しい日用品などに広く使用されており、耐熱性が低く、熱分解しやすく、弱酸性の揮発性ガスが析出するという加工特性により、ホットランナー熱電対の独自のマッチング基準を提唱しています。従来の一般的な工業用プローブでは材料の劣化が促進され、製品汚染の原因となるため、生分解性樹脂の耐熱性や腐食特性に応じて目的に応じたカスタマイズされた熱電対スキームを選択する必要があります。
まず、高感度、低温-タイプ E 熱電対は、主流の生分解性材料に推奨されるワイヤ タイプです。 PLAおよびPBATの成形温度範囲は160〜230度に集中しており、温度が240度を超えると材料の分子鎖が急速に切断され、酸性の有機揮発性ガスが大量に発生し、製品表面に黒い分解斑点が発生します。タイプ E 熱電対は、低温使用条件下で K- タイプ プローブの 2 倍の信号感度を持ちます。-これにより、0.5 度の小さな温度変動をリアルタイムで捉えることができ、温度コントローラが適時に加熱出力を調整して、安全な処理温度範囲を超える局所的なオーバーシュートを回避できます。通常の K- タイプ熱電対は、低温では信号感度が低く、温度応答遅延が 1 秒を超えるため、生分解性溶融物の瞬間的な過熱や最終製品の大量廃棄を引き起こしやすくなります。 J- タイプの熱電対は、190 度未満の低温でんぷん複合材料の断続的な試作にのみ許可されており、鉄線は酸性ガスの酸化ドリフトを受けやすいため、PLA および PBAT の連続大量生産では禁止されています。
2 つ目は、オイルフリーのミラー-研磨された耐食性シース材料の標準です。-すべての生分解性熱電対は、鉱物絶縁充填プロセスで鉱物油潤滑剤をキャンセルし、油揮発性物質が環境に優しい溶融物に混入し、生分解性製品の環境テストに合格しないことを防ぎます。シースには表面不動態化処理を施した鏡面電解研磨316Lステンレス鋼を採用しており、PLAやPBATによって分解される弱有機酸の腐食に耐え、酸性ガスとの長期接触による孔食を回避します。{6}}未研磨の艶消し 304 鋼シースには、酸性炭素残留物を吸収する粗い表面粒界があり、シースの腐食と金属イオンの析出を促進します。これにより、完成したプラスチック製品の生分解性能に影響を及ぼし、下流の環境物質の検出に失敗します。強力な腐食性分解ガスを含む修飾 PHA 生分解性材料の場合は、ハステロイ合金シース熱電対にアップグレードして、連続生産下での耐用年数を延長します。
第三に、きれいな非脱落絶縁体とコネクタ構成要件です。-ガラス繊維編組ケーブルは、生分解性モールド熱電対としては完全に禁止されています。脱落した小さな繊維の破片は溶融物中に残り、最終製品の分解の均一性に影響を与えます。すべての発信ワイヤには、一体型の押出成形 PTFE シームレス絶縁体が採用されており、長期にわたる低温の熱放射下でも有毒な揮発性物質や脱落破片を生成しません。-ジャンクション ボックス プラグは完全に密閉された PPS プラスチック シェルと、錆びの粉が落ちることのないオイルフリーのステンレス鋼のスプリング破片を備えたものを使用しています。また、コネクタの表面は滑らかで、材料の分解によって生成された有機酸の残留物を簡単に拭き取ることができます。プローブの熱接点は真空完全密閉溶接構造を採用しており、内部の酸化マグネシウム充填粉末が漏れ出てシース傷後の生分解性溶融物を汚染するのを防ぎます。{8}}
4 番目に、高速-応答-薄肉小型プローブの構造の最適化。生分解性の薄肉包装製品は肉厚が 0.4 mm 未満であり、溶融粘度はわずかな温度変化に非常に敏感です。厚さ 3.0 mm の標準熱電対は熱質量が大きく、応答が遅いため、高速充填中の温度変化を追跡できません。-。 0.5～1.0 mm の薄さ-壁鉱物-絶縁スプリングバヨネットプローブを均一に選択し、ミリ秒-レベルの温度フィードバックを実現する超低熱質量を備えています。また、内蔵スプリングがセンシングチップとノズル穴壁の間のエアギャップ熱抵抗を排除し、ゲート溶融温度の正確な反映を保証します。プローブ移行部には、生分解性金型の頻繁なノズル分解洗浄に適応するため、複数のより線を撚り合わせたフレキシブルワイヤを採用しており、内部合金ワイヤの曲げ破壊を回避します。
5 番目に、差別化されたメンテナンスと校正サイクルの仕様。生分解性材料により、各生産シフト後に熱電対センシングチップ上に有機酸炭素の堆積物が生成されます。酸の残留物がシースを腐食させたり、断熱層を形成したりするのを防ぐために、無水アルコールの埃が付かない布で毎日拭き取る必要があります。-酸性ガスにより熱電対の熱接点酸化ドリフトが促進されるため、校正サイクルは 2 か月に短縮され、通常の PP パッケージモールドプローブよりも短くなります。毎日のシャットダウン後、ホットランナーを 160 度の一定温度に 20 分間保ち、流路内に残留する酸性揮発性ガスを完全に揮発させ、一晩中ガスがプローブチップを包み込み、腐食損傷を悪化させることを避けます。
生分解性ホット ランナー金型用に熱電対をカスタマイズする場合、サプライヤーは、プローブに有毒な揮発性物質や重金属の沈殿物が含まれていないことを証明するために、オイルフリーの製造プロセス証明書と材料の移行防止試験レポートを提供する必要があります。{0}{1}{1}上記の 5 つの適合基準に厳密に従うことで、生分解性材料の狭い加工温度範囲を安定させ、製品の分解や気泡欠陥を軽減し、最終製品が環境生分解試験基準を確実に満たすことができます。
