Le plastiche biodegradabili rappresentate da PLA, PBAT, PHA e materiali compositi di amido modificato sono ampiamente utilizzate negli imballaggi alimentari usa e getta, nelle parti ausiliarie mediche usa e getta e nelle necessità quotidiane rispettose dell'ambiente, e le loro caratteristiche di lavorazione di bassa resistenza al calore, facile decomposizione termica e precipitazione di gas volatili a basso acido propongono standard di corrispondenza esclusivi per le termocoppie a canale caldo. Le sonde industriali generiche convenzionali accelereranno il degrado dei materiali e causeranno l'inquinamento del prodotto, pertanto è necessario selezionare schemi di termocoppie personalizzati mirati in base alla resistenza al calore e alle caratteristiche di corrosione della resina biodegradabile.
Innanzitutto, le termocoppie di tipo E ad alta-sensibilità e bassa-temperatura sono il tipo di filo preferito per i principali materiali biodegradabili. La finestra della temperatura di stampaggio di PLA e PBAT è concentrata a 160–230 gradi e la catena molecolare del materiale si rompe rapidamente una volta che la temperatura supera i 240 gradi, generando un gran numero di gas organici volatili acidi e macchie nere di decomposizione sulle superfici del prodotto. Le termocoppie di tipo E hanno una sensibilità del segnale doppia rispetto alle sonde di tipo K-in condizioni di lavoro a bassa-temperatura, che possono catturare piccole fluttuazioni di temperatura di 0,5 gradi in tempo reale, consentendo al controller della temperatura di regolare la potenza di riscaldamento in modo tempestivo per evitare superamenti locali che superano l'intervallo di temperatura di elaborazione sicuro. Le normali termocoppie di tipo K- hanno una bassa sensibilità del segnale a bassa temperatura, con un ritardo nella risposta alla temperatura di oltre 1 secondo, che può facilmente causare il surriscaldamento istantaneo dei materiali fusi biodegradabili e la rottamazione di massa dei prodotti finiti. Le termocoppie di tipo J- sono consentite solo per la produzione di prova intermittente di materiali compositi di amido a bassa-temperatura inferiore a 190 gradi e sono vietate per la produzione di massa continua di PLA e PBAT a causa della suscettibilità del filo di ferro alla deriva dell'ossidazione del gas acido.
In secondo luogo, materiale standard per guaina anticorrosione-a specchio-lucidato e anti{2}}standard. Tutte le termocoppie biodegradabili annullano il lubrificante a base di olio minerale nel processo di riempimento dell'isolamento minerale per evitare che le sostanze volatili dell'olio si mescolino in fusioni rispettose dell'ambiente e falliscano i test ambientali sui prodotti biodegradabili. La guaina adotta acciaio inossidabile 316L lucidato elettroliticamente a specchio con trattamento di passivazione superficiale, che resiste alla debole corrosione degli acidi organici decomposti da PLA e PBAT, evitando la perforazione per vaiolatura causata dal contatto a lungo termine-con il gas acido. Le guaine in acciaio 304 opaco non lucidato hanno bordi superficiali ruvidi che assorbono residui di carbonio acido, accelerando la corrosione della guaina e la precipitazione di ioni metallici, che influenzeranno le prestazioni di biodegradazione dei prodotti in plastica finiti e falliranno nel rilevamento del materiale ambientale a valle. Per i materiali biodegradabili PHA modificati con gas di decomposizione fortemente corrosivo, passare alle termocoppie con guaina in lega Hastelloy per prolungare la durata di servizio in condizioni di produzione continua.
In terzo luogo, è necessario pulire i requisiti di isolamento e di configurazione dei connettori senza-dispersioni. I cavi intrecciati in fibra di vetro sono completamente vietati per le termocoppie con stampo biodegradabile; minuscoli frammenti di fibra che cadono rimarranno nella massa fusa e influenzeranno l'uniformità della degradazione dei prodotti finiti. Tutti i cavi in uscita adottano un isolamento senza giunture in PTFE estruso integrale, che non produce sostanze volatili tossiche o spargimento di detriti sotto radiazioni di calore a bassa-temperatura a lungo-termine. I connettori della scatola di giunzione utilizzano gusci di plastica PPS completamente sigillati con schegge a molla in acciaio inossidabile senza olio- senza rilascio di polvere di ruggine e la superficie del connettore è liscia e facile da rimuovere dai residui di acido organico generati dalla decomposizione del materiale. La giunzione calda della sonda adotta una struttura di saldatura completamente sigillata sotto vuoto- per evitare che la polvere di riempimento interna di ossido di magnesio fuoriesca e inquini la massa fusa biodegradabile dopo i graffi della guaina.
In quarto luogo, ottimizzazione strutturale della sonda miniaturizzata a parete sottile-risposta rapida-. I prodotti da imballaggio a parete sottile-biodegradabili hanno uno spessore della parete inferiore a 0,4 mm e la viscosità della fusione è estremamente sensibile a piccoli cambiamenti di temperatura. Le termocoppie standard spesse da 3,0 mm hanno una massa termica elevata e una risposta lenta, incapaci di monitorare le variazioni di temperatura durante il riempimento ad alta-velocità. Sonde a baionetta a molla con isolamento minerale-selezionate in modo uniforme da 0,5–1,0 mm, con massa termica ultra-bassa per ottenere un feedback della temperatura a livello di-millesimi di secondo e la molla-integrata elimina la resistenza al calore del traferro tra la punta di rilevamento e la parete del foro dell'ugello, garantendo una riflessione accurata della temperatura di fusione del punto di iniezione. La sezione di transizione della sonda adotta fili flessibili ritorti multi-per adattarsi alla pulizia frequente dello smontaggio degli ugelli degli stampi biodegradabili, evitando la frattura da flessione dei fili interni in lega.
Quinto, specifiche differenziate del ciclo di manutenzione e calibrazione. I materiali biodegradabili producono depositi di carbonio di acido organico sulla punta di rilevamento della termocoppia dopo ogni turno di produzione, che devono essere puliti ogni giorno con un panno privo di polvere di alcol anidro-per evitare che residui di acido corrodano la guaina e formino strati di isolamento termico. Il ciclo di calibrazione è ridotto a due mesi, più breve rispetto alle normali sonde per stampi per imballaggi in PP, poiché il gas acido accelera la deriva dell'ossidazione della giunzione calda della termocoppia. Dopo lo spegnimento giornaliero, mantenere la temperatura costante del canale caldo a 160 gradi per 20 minuti per volatilizzare completamente il gas acido volatile residuo nel canale di flusso, evitando che il gas avvolga la punta della sonda durante la notte e aggravi i danni da corrosione.
Quando si personalizzano le termocoppie per stampi a canale caldo biodegradabili, i fornitori devono essere tenuti a fornire certificati di processo di produzione oil-free e rapporti sui test anti-migrazione dei materiali per dimostrare che la sonda non contiene sostanze volatili tossiche e precipitati di metalli pesanti. Il rigoroso rispetto dei cinque standard di corrispondenza sopra indicati può stabilizzare la ristretta finestra di temperatura di lavorazione dei materiali biodegradabili, ridurre la decomposizione del prodotto e i difetti di formazione di bolle e garantire che i prodotti finiti soddisfino gli standard di test di biodegradazione ambientale.
