Разбиране на полимерните материали и абсорбирането на влага

Полимерите са съставени от големи молекули с повтарящи се структури, наречени мономери, свързани чрез химични връзки. Поради тази структура, те притежават качества като издръжливост, гъвкавост и устойчивост на корозия. Именно затова с времето полимерите стават незаменими в ежедневието ни, благодарение на тяхната универсалност и широка приложимост. Но поради своя състав, суровите полимерни материали могат да абсорбират излишна влага от околната среда, което води до редица негативни последици – една от които е образуването на сребърни ивици. Абсорбцията на влага се случва при контакт на полимерите с вода или водна пара. Степента на абсорбция зависи от състава, порьозността, структурата на полимера, както и от температурата и влажността на околната среда.

Последствия от прекомерната влага върху полимерите

Винаги ще има известна степен на абсорбция, и има допустими граници за нивото на влага в суровия полимер, но прекомерната влага вреди на крайния пластмасов продукт. Едно от основните последствия е, че влагата действа като пластификатор, което води до намаляване на здравината и твърдостта на полимера и съответно до влошаване на конструктивната му цялост. Това може да причини деформации и намалена носимоспособност. Освен това, влагата може да предизвика хидролиза – процес, при който водните молекули разрушават химическите връзки в молекулната верига на полимера, което води до намалена якост на опън и удароустойчивост.

Дефекти тип „сребърни ивици“ – причини и характеристики

Един от най-често срещаните визуални индикатори за прекомерна влага в полимерите е образуването на дефекти под формата на сребристи ивици по повърхността на готовия продукт. Те се разпознават лесно – тънки, сребристи линии, които са особено видими при прозрачни или полупрозрачни материали като PET (полиетилен терефталат). Сребърните ивици се образуват от влагата, която остава в полимера и по време на термичните цикли при леене или екструзия, се изпарява и достига повърхността. Причините за появата им включват:

• Изпаряване и кондензация: Влагата се изпарява при нагряване и при охлаждане се кондензира, образувайки капчици на повърхността.

• Миграция на добавки: Някои добавки и лубриканти също взаимодействат с влагата и се изнасят на повърхността, създавайки концентрирани сребърни ивици.

• Замърсяване: Полимерите могат да абсорбират замърсители от околната среда, които впоследствие се отлагат като сребърни ивици.

• Неправилно сушене: Недостатъчното сушене на суровината води до остатъчна влага, която нарушава качеството на изделието.

Превенция на сребърните ивици и намаляване на влагата

Съществуват различни превантивни мерки за намаляване на излишната влага и свързаните с нея дефекти. Основна сред тях е правилното сушене на полимера. При сушене трябва да се вземат предвид фактори като оптимална температура, дебит на въздуха и време на сушене. В зависимост от вида на полимера, се използват различни методи за сушене:

• Сушене с горещ въздух: Евтин метод, при който топъл въздух преминава през материала и изпарява влагата.

• Сушене с десикант: Използват се абсорбиращи агенти като силика гел, които поглъщат остатъчната влага и след това се отстраняват.

• Сушене с обезвлажнител: Обезвлажнител отнема влагата от въздуха, след което той се насочва към материала, създавайки оптимална среда.

• Вакуумно сушене: Намалява се налягането около материала, което улеснява изпарението на влагата при по-ниски температури.

• Инфрачервено сушене: Материалът се нагрява директно чрез инфрачервена топлина за по-бързо сушене.

Освен подходящия метод за сушене, важно е да се следи и средата, в която се обработва полимерът – температурата и влажността трябва да се контролират, за да се сведе до минимум възможността за повторно овлажняване.

Контролът на качеството също играе ключова роля – чрез него могат да се идентифицират и анализират дефекти като сребърни ивици. Чрез стриктни QC процеси може да се следи влиянието на производствените параметри като охлаждане и температурни профили.

Заключение

Прекомерната влага е сериозен проблем, който влияе върху качеството и здравината на крайния продукт, като често води до образуването на дефекти тип сребърни ивици. Чрез познаване на ефектите от влагата и прилагането на адекватни превантивни действия, ще постигате по-добри, последователни и висококачествени резултати всеки път.