Misura della dilatazione dell'estruso ISO 11443
La dilatazione all'uscita dell'ugello, nota anche come dilatazione dell'estruso, è comune nella lavorazione delle materie plastiche, in particolare nell'estrusione dei polimeri, in cui un flusso di materiale polimerico viene spinto attraverso un ugello per produrre la geometria corretta del provino. Questa dilatazione è legata all'elasticità del polimero a causa della possibilità del sistema macromolecolare di contrarsi ed espandersi: quando la spirale casuale di macromolecole entra nell'ugello capillare subisce una contrazione che, dopo una parziale diminuzione nel capillare, viene recuperata in uscita , quando l'effetto di contenimento del capillare cessa. L'effetto della dilatazione può essere molto forte, in particolare con le poliolefine (polietilene, polipropilene), o molto basso come con poliammidi e policarbonato (poliesteri). L'effetto della dilatazione è critico in alcuni processi per i polimeri, in particolare per il soffiaggio, in cui una dilatazione inadeguata o esagerata può causare problemi di lavorazione e difetti nel prodotto finito. La norma ISO 11443 specifica un metodo per la misura della dilatazione dell'ugello attraverso gli accessori dei reometri capillari.
Ci hanno chiesto di eseguire una prova di dilatazione dell'ugello. Scegliendo gli accessori per la dilatazione dell'ugello dei nostri reometri capillari, abbiamo effettuato la prova su un provino di LLDPE pieno di carbonato di calcio. La misura viene effettuata utilizzando un sistema laser posto all'uscita dell'ugello capillare, che misura il diametro del materiale estruso. Man mano che le velocità di taglio aumentano, aumenta anche la dilatazione dell'ugello. Questo ci ha mostrato un aumento del diametro del 25% alla velocità di taglio dei processi di lavorazione. Misurando la dilatazione dell'ugello con diversi ugelli capillari a varie temperature, che sono i principali parametri che influenzano l'elasticità, siamo stati in grado di suggerire le condizioni di processo più adatte per ottenere la forma desiderata del prodotto finito.