Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Use of Rheological Properties to Predict Extrusion Parameters
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH).
2019 (English)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Användning av reologiska egenskaper för att förutsäga extruderingsparametrar (Swedish)
Abstract [en]

Paxymer AB is a company that manufactures and sells flame retardants for plastics, based on their patented technology. The flame retardants are often sold as a master-batch that the customers mix into their own plastic products. Paxymer has two master-batches with the exact same formulation, but are produced with different temperature profiles. The high temperature extrusion process produces pellets with good properties whereas the low temperature process do not.

The aim of this study was to define what rheological properties are important in the extrusion process, and how they can be correlated to the pellet quality. The aim was also to predict the processing parameters for the low temperature extrusion process to improve the pellet quality. The rheological behavior of the two master-batches was investigated through analysis of the batches, as well as their additional components, in the rheometer.

According to the results the viscosity of the melt is very temperature dependent, and were found to be significantly lower for the high temperature process. My studies show that the poor pellet quality in the low temperature process is most likely due to the high melt viscosity, which leads to poor mixing of the components.

To get equal melt viscosity in the low temperature process as in the high temperature process, I found that the screw speed and feed rate in the extruder needs to be increased. According to my analysis the desired screw speed should be approximately 500 rpm if the temperature was increased with 10°C. To get the right viscosity at the die exit, the feed rate would need to be 20 kg/h.

Abstract [sv]

Paxymer är ett företag som tillverkar och säljer flamskyddsmedel för plaster, baserad på deras patenterade teknik. Flamskyddsmedlet säljs oftast som en master-batch vilket kunderna blandar ner i deras egna plastmaterial. Paxymer har två master-batches med samma innehåll men som är tillverkade med olika temperaturprofiler. Tillverkningsprocessen med högre temperaturprofil producerar pellets med hög kvalitet och processen med lägre temperaturprofil gör inte det.

Syftet med den här studien var att ta reda på vilka reologiska egenskaper som är betydande för framställningen av pellets med god kvalitet. Ett ytterligare syfte med projektet var att förutsäga extruderingsparametrar för processen med lägre temperatur för att uppnå en bättre kvalitet. De reologiska egenskaperna för båda master-batcherna och deras innehållande komponenter analyserades i en reometer.

Enligt mina resultat så är plastsmältans viskositet väldigt temperaturberoende och visade sig därför vara betydligt lägre vid extruderingsprocessen med högre temperaturprofil. Den låga produktkvaliteten från processen med låg temperaturprofil beror sannolikt på att smältans viskositet var för hög, vilket leder till sämre blandning av komponenterna.

För att få samma viskositet på smältan vid den lägre temperaturen i extrudern, som vid den högre temperaturen, så måste hastigheten på skruven samt inmatningshastigheten ökas. Enligt mina analyser så måste hastigheten på skruven ökas till 500 rpm om temperaturen även höjs med 10°C. För att få rätt viskositet i matrishålen så måste inmatningshastigheten öka till 20 kg/h.

Place, publisher, year, edition, pages
2019.
Keywords [en]
Polymer, Rheology, Extrusion
National Category
Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-266158OAI: oai:DiVA.org:kth-266158DiVA, id: diva2:1382133
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Chemical Engineering
Available from: 2020-01-02 Created: 2020-01-02 Last updated: 2020-01-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1090 kB)4 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 1090 kBChecksum SHA-512
f53ad257f6898157273bd3a999e33d0b383e40398a8366b31b321dd485b734ec6e0443fd5ef1487eb663eb0066da7a5fbd4ae72dcff811a061c87f99bbd60a71
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH)
Chemical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 4 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 40 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf