A koextrudálás a két vagy több anyag sajtolásának folyamata ugyanazon a szerszámon keresztül egyetlen darab előállítására. Ha több műanyagot kombinálunk, akkor az eredmény egy anyagtól eltérő tulajdonságokat eredményezhet. A koextrúzió új határokat nyitott az anyagtudományban, és számos, korábban nehéz gyártási igényt tár fel.
A radiopátiás műanyag csíknak egy katéterbe való extruderálása például javítja a röntgensugárzás minőségét, mivel a katéter a vénán keresztül mozog, anélkül, hogy veszélyeztetné a katéter hatékonyságát. A koextrúzió csökkentheti a költségeket az újrahasznosított és újrahasznosított fémhulladék felhasználásával a szûz anyagban a korlátokra, kerítésekre és más alkalmazásokra. A folyamat olyan változatos projektekben is megmutatkozik, mint a csövek és a szerkezeti elemek, vagy a légfúvott élelmiszer tartályok.
A koextrúziós folyamat
A szabványos extrudálás során a szilárd műanyag pelleteket gravitációnak vetik alá egy formázómechanizmusba, ahol a burkolt tömörítő csavarok olvadnak és az anyagokat egy szerszámba töltik. Ezzel szemben a koextrúzió több extrudert tartalmaz, amelyek réteges vagy kapszulázott részeket képeznek. Néha öt vagy több anyagot használnak egyetlen ciklusban, mindegyik extruder biztosítja a művelethez szükséges olvadt műanyag pontos mennyiségét.
A szokásos műanyag keverésektől eltérően minden egyes műanyag megőrzi eredeti tulajdonságait, de összetett anyagból van összeállítva. Ha az extrudálás előtt keverjük, az egyes anyagok jellemzői megváltoztathatók, de a végeredmény homogén termék.
Nem minden műanyag alkalmas koextrúzióra, mert egyes polimerek nem tapadnak másoknak, bár a vezetőképes középső réteg bevezetése gyakran megoldja ezt a problémát. A drasztikusan eltérő olvadási hőmérsékletű műanyagok szintén alkalmatlanok az eljárásra, mivel az alacsonyabb olvadáspontú anyag lebomlik. Végül a PVC-t és az acetálokat soha nem szabad együtt extrudálni, mert azok potenciálisan erőszakos reakciók következhetnek be, amikor csatlakoznak hozzájuk.
Coextruded Tubing
A sokszínű bevonatú szalma jó példa a koextrudált csövek tervezési jellemzőire. A csíkos csövek számos célt szolgálnak az orvosi területen, ahol a csíkok és a színek különböző vegyi anyagokat jelölhetnek. A koextrúzió belsőleg edzett kémcsöveket hozhat létre, amelyeken keresztül a kábel rugalmasan működik, miközben megtartja a cső flexibilitását. Az egyéb csövek előnyösek a korróziót nem áteresztő, nagy teljesítményű béléscsövekhez, vagy olcsó burkolathoz az ömlesztett áru és a stabilitás érdekében. Ezenkívül a műanyag optikai kábelek egy koextrudált kábelből és kabátból állnak.
Koextrudált szerkezeti egységek
A műanyagot néha a fa helyettesítésére használják. A gyártók teret, hajó dokkokat, kerítéseket és dimenziós alkotóelemeket hozhatnak létre "műanyag fűrészárukkal", amely bizonyos előnyökkel jár a természetes fa számára. A koextrúzió költséghatékony módszer ezeknek a mesterséges anyagoknak a gyártására. Hozzáadhat titán-dioxidot, időjárásálló anyagot a külsõ szerkezeti mûanyagokhoz, vagy egy külsõ rétegben újrahasznosított mûanyag bevonatot készíthet.
Fúvásos öntés
A fúvással történő öntés során a műanyagot olyan csövekre extrudálják, amelyek hosszúságon vannak vágva és részben formákban vannak kialakítva. A nyomott levegő ezután ezeket a darabokat egy üregbe kényszeríti, amely az anyagot a végső formájává alakítja. A fúvott öntött termékeket, például a palackokat általában az élelmiszer- és kozmetikai iparban használják. A termék eltarthatóságának növelése érdekében egy záróréteget extrudálnak a műanyagba, hogy megakadályozzák a tartályból a kiáramló gázokat, aromákat és nedvességet. A sörfőzdék a sörtermékekkel együtt extrudált műanyagokat is használnak, mivel nemporózus tulajdonságaik megközelítik az üveg és az alumínium tulajdonságait.
Az energiaipar koextrudálást alkalmaz, hogy segítsen bizonyos kibocsátási előírásoknak való megfelelésben. Az etilén-vinil-alkohol (EVOH) különféle polietilénekkel együtt extrudálódik gőzálló üzemanyagtartályok előállítására, amelyek megfelelnek a környezetvédelmi követelményeknek. Meglepő módon az EVOH egy általános célú barrier anyag, amelyet majonéz, ketchup és bébiétel palackokban használnak. Bár élelmiszer-kategóriába sorolták, általában két réteg szubsztrát között helyezkedik el. A vitaminok és gyógyszerek átlátszó tartályait is koextrudált EVOH-val készítik.
Lemezanyagok
A gyártók koextrudálják a polikarbonátot és az akrilfóliát, hogy UV és infravörös gátakat képezzenek, amelyek tükrözik a káros sugarakat, miközben lehetővé teszik a látható fény átjutását. Ezek a koextrudált lapok ellenállnak a fénykibocsátás romlásának, és nem sárgulnak idővel. A kopásálló film is koextrudálható a lap felületére, hogy megóvja az eróziótól.
A koextrúzió jövője
Bár az összetett műanyag termékek már több alkalmazást találtak az orvosi, élelmiszeripari és energetikai iparágakban, a koextrúzió tovább bővíti funkcionális tartományát. Mivel termékeinek hatékonysága az eljárásban használt műanyagok kombinációjától függ, az életképes keverékek felfedezése a jövőben koextrúziós alkalmazást eredményez.
