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PVC木塑生產工藝與生產中常見問題

放大字體  縮小字體 發布日期:2017-08-01  來源:PVC技術及人才交流  瀏覽次數:1388
核心提示:原料中影響木塑復合材料(WPC)性能的因素1、熔體流動速率:熔體流動速率一定程度反映相對分子量大下,熔體流動速率越小,相對分
 原料中影響木塑復合材料(WPC)性能的因素

1、熔體流動速率:熔體流動速率一定程度反映相對分子量大下,熔體流動速率越小,相對分子量越大。相對分子量越大型坯具有較好的熔體強度,可改變型坯自重下垂,制品拉伸強度、沖擊強度、熱變形溫度等性能都有所提高,是有利的,但相對分子量越大粘度越高,流動性越差,加工困難,同時型坯有很高的“回縮”性,在合模前型坯會有較大的收縮。同樣的條件下,型坯不穩定流動現象加劇,甚至熔體破裂。因此,考慮設備加工能力與工藝可行性,幾乎所有 200L塑料桶生產廠家都選用HMWHDPE樹脂,熔體流動速率能夠滿足制品質量要求即可,一般為2.0左右(g/10min,21.6kg)。

2、分子量分布:從成型加工觀點來看,寬的分子量分布比分布窄的,流動性要好,易于加工控制,并且寬的分子量分布可降低口模壓力,減少型坯熔體破裂傾向,改善加工性能,同樣的條件下可提高擠出速度。但是寬的分子量分布也說明存在相對分子量偏低和較高部分,當相對分子量偏低部分所占比例過高時,制品力學性能、熱穩定性等皆有所下降,并且流動過程中的分級效應,又使聚合物中低分子量級較多集中到擠出型坯表面,甚至從表面晰出,型坯表面看上去是在上面撒了一些細小白色粒子,吹塑制品內壁粗糙,脫落的白色粒子常易堵塞氣閥,引起氣路系統故障。相對分子量偏高部分所占比例過高時,塑化困難,型坯表面出現未完全塑化顆粒,外觀質量下降。目前雙峰分布的樹脂有替代單峰分布趨勢,同樣的條件下,具有出色的加工性能與熔體強度,抗環境應力開裂也明顯提高。

成型工藝及設備

良好的加工工藝和設備應保證物料和發泡劑混合均勻,并保持足夠高的、穩定的機頭壓力,使口模壓力足夠大和壓力降足夠快,以獲得形態良好的泡孔。

1.混料和喂料

原料的生產工藝:

木纖維是吸水性較強的材料一般含水量在15%左右甚至更高,無機填料也達到5%左右,而水含量的高低是影響塑料特別是木塑生產穩定性和制品質量的天敵,如影響發泡倍率,制品的吸水率,制品的變形,制品的耐候性和其他物理性能。所以水分最好控制在1%以內。 控制好合理水分的纖維和填料-----加入高混機里-----混到100度-----加入適量的偶聯劑----混到110-115度----關掉馬達不動時打開混合機大蓋2-3分鐘-----加入PVC,穩定劑-----混到80度-----加潤滑劑及其他助劑-----100度加加工助劑,發泡劑------120-125卸粉-----粉卸完后馬達停止了再打開大蓋2-3分鐘后再混下一手料(最好混五手料清理一次混合機)-----粉在泠拌桶令卻到40度就可造粒或加入雙螺桿生產(泠拌桶務必有循環泠卻水)。在混料是必須注意觀察溫度和時間如一般泠鍋混一手料在20-25分鐘左右,熱鍋在12-15分鐘左右(溫度設定125度左右),如果時間有相差3分鐘或更長那可能是感溫線有問題或溫控不準,或混合機牛角刀磨損嚴重。這樣會影響發泡倍率的穩定,顏色。

造粒時常要注意各溫控溫度是否準確,風機是否正常運轉,電流的大小,粒子的粒徑,表面,長度是否粘料,下料是否穩定,千萬不能斷料的情況發生。

混料工藝通過影響不同組分之間的接觸與反應影響各組分的分散,進而影響材料性能。混料時,應該選擇合適的加料順序、加料溫度、加料時間。由于木粉粉料蓬松,加料過程中容易出現“架橋”和“抱桿”現象。加料不穩定會使擠出波動,造成擠出質量降低,因此必須對加料方式和加料量作嚴格的控制,一般采用強制加料裝置或饑餓喂料,以保證擠出的穩定。PVC/木粉復合材料擠出發泡成型一般分兩步法和一步法兩種工藝路線:兩步法即先造粒后成型;一步法即省去造粒工序,采用表面改性后的木粉與PVC 粉經高速混合后直接加料擠出。研究表明:母粒法(兩步法)有利于提高PVC/木塑的力學性能。

2.成型溫度

擠出工藝:

主要注意以下幾方面

a,擠出機各段溫度的設定,關鍵是壓縮段,計量段,模具。各溫控的準確性如溫控不準影響到發泡倍率和顏色。發泡主要是壓縮段和計量段溫度的設定,成型主要是模具溫度。 b,各段風機的正常運轉。

c,主機電流的大小和穩定性。如主機電流波動較大說明滑劑.加工助劑.纖維與PVC各組分之間分散不是很均勻。

d,主機速度務必保持一樣,因速度的快慢會影響到發泡倍率及顏色。

設定擠出成型溫度應考慮到物料在擠出機機筒內的物理作用和化學反應。加料段溫度既要保證物料能夠快速熔融,阻止分解氣體的逃逸,又要防止發泡劑提前分解;壓縮段和計量段溫度設定則需要考慮到化學發泡劑分解溫度和分解速率,木粉燒焦和PVC 分解等因素;機頭溫度應使熔體保持良好流動性的同時,具有足夠的熔體黏度,以維持機頭內的熔體處于高壓下,使之在機頭內不發泡。姚祝平認為在充分塑化的條件下,應采用低溫擠出。螺桿和成型模具等設備也應具有低溫擠出特性,以保證泡孔有良好的形態和較小的直徑。加料段溫度應控制在165℃以下,壓縮段和均化段在160~180℃之間,機頭和口模設在160℃以下。

3.螺桿轉速

螺桿轉速對擠出發泡的影響主要體現在以下幾個方面:一是影響擠出壓力,轉速越高,擠出機內壓力越大,從而越有利于成核,成核的泡孔數目也越多,發泡率也就越高。但壓力過高時成核的泡孔生長受到抑制,影響泡孔的充分生長;二是螺桿轉速越高,剪切作用越強,剪切作用過強時容易使泡孔合并或破裂,影響發泡體質量和低密度泡沫塑料的形成;三是螺桿轉速過高或過低,使停留時間過短或過長,容易發生提前發泡或發泡劑分解不充分等現象,不利于形成均勻細密的泡孔結構。因此在其它影響因素不變的情況下,螺桿轉速存在一個最佳值,一般在12~18r/min 之間。

4.擠出壓力

擠出壓力不足會造成制品表面粗糙、強度低,而較高的擠出壓力不僅能控制機頭內的含氣熔體不提前發泡,而且使機頭口模內外壓差大,從而使壓降速率高,有利于氣泡成核,成核的氣泡數量增多,發泡率也隨之增大,有利于得到均勻細密的泡孔結構。但擠出壓力過高對泡孔的生長不利。要得到適宜的機頭壓力,可以通過調節螺桿轉速、機頭溫度及口模形狀來實現。

5.成型設備

單螺桿擠出機主要靠摩擦輸送物料,混煉效果差,木粉在機筒中停留時間長,易燒焦,因此,在PVC/木塑復合材料擠出中受到較大的限制。為了提高PVC/木塑的混合效果,用于PVC/木塑加工的單螺桿應該設混煉區,或者先造粒,然后用粒料擠出成型,但這個過程消耗了助劑,降低了PVC 性能。

PVC發泡工藝控制關鍵點

塑料發泡成型分為三個過程:氣泡核的形成、氣泡核的膨脹和泡體的固化。對于添加化學發泡劑的PVC發泡片材來說,氣泡核的膨脹對發泡片材的質量起決定性影響。PVC屬于直鏈分子,分子鏈較短,熔體強度低,在氣泡核膨脹成氣泡過程中,熔體不足以包覆住氣泡,氣體易溢出合并成大泡,降低發泡片材的產品質量。

提高PVC發泡片材質量的關鍵因素是提高PVC的熔體強度。從高分子材料加工特性分析,提高PVC熔體強度的方法有多種,但最有效的方式是添加提高熔體強度的助劑和降低加工溫度。PVC屬于非晶材料,隨熔體溫度的提高熔體強度降低,反之隨熔體溫度降低熔體強度提高,但降溫的作用有限僅起到輔助作用。ACR類加工劑都有提高熔體強度的作用,其中發泡調節劑最有效果。熔體強度隨發泡調節劑含量增加而提高。一般而言,只要螺桿有足夠的分散混合能力,添加高黏度的發泡調節劑對提高熔體強度效果更明顯。甲基丙烯酸甲酯樹脂分子式 C5H8O2;CH2C(CH3)COOCH

擠出過程常見問題

在PVC發泡板材擠出過程中,碰到的問題基本可以歸為4類,一是穩定性問題;二是熔體強度問題;三是潤滑問題;四是分散問題。這四類問題特別是前三類問題會相互制約,交叉

影響,從表面現象看有時很難立刻分清楚,要說方觀察分析,找到問題根源才能根本解決。 穩定性不足,會影響整個板面,板面發黃,發泡片材脆性大。

熔體強度不足會導致發泡片泡孔大,縱切面泡很長。判斷熔體強度是否不足,最直接的辦法是到三輥后面用手指按壓包在中輥上的片材,熔體強度好按壓時能感覺到彈性。若按壓后很難彈起,說明熔體強度較差。因為螺桿結構和冷卻方式差別較大,很難判斷溫度是否合理,一般來說,在擠出機允許的負荷內,3—5區溫度以低為好。

在發泡管材中要想獲得發泡均勻制品,也需要保證PVC物料有良好的融體強度。公司開發的發泡助劑就是為解決發泡制品的這一問題而開發的,能有效地提高發泡管材的質量.

潤滑劑分為外潤滑劑和內潤滑劑,外滑有利于脫模,對板材表面的光潔性有好處,外滑太少,擠出機5區溫度不易控制,易升溫,這會導致合流芯溫度高,板材中間出大泡、串泡、發黃等問題,板材表面也不光滑 ;外滑多,析出會變得嚴重,表現在模具內的結構和板材表面外滑的析出,也會表現為某些個別現象在板面上不定期的來回移動。內滑有利于塑化和熔體的流動性,內滑不足板面難以控制厚度,表現為板材中間厚兩邊薄;內滑多,易出現合流芯溫度高的現象。

分散不好會帶來板材表面不光滑的現象。

工藝溫度控制問題:上面提到的四個問題屬于根本性問題,是基礎,是深層次問題。相對于上面四個問題,工藝溫度控制則要直觀得多,是表面問題,但溫度控制不好,會誘發根本問題的出現。提高加工工藝溫度,材料穩定時間會降低,出現穩定性問題;原有的潤滑平衡會被打破,一般表現為外潤滑不足,特別是后期外潤滑,需提高外潤滑添加量;溫度提高也會導致熔體強度降低,發泡片材泡孔增大,泡孔數量減少,片材發脆易斷裂;溫度提高降低了熔體強度也會降低熔體粘度,粘度降低剪切分散能力降低,對分散能力不強的螺桿而言,有時會出現分散不均勻。

木塑復合材料質量隱患及其解決方案

1. 木塑復合材料的含水量過高,由于木塑材料具有16%~21%的的孔隙度,因而易折易污染。解決方案是在生產加工過程中嚴格控制溫度和加工速度,減少含水量。

2. 因為抗氧化劑用量不夠,導致木塑板材容易被氧化,表面過脆、容易脫落。解決方案為添加適量的抗氧化劑

3. 生產加工過后的塑木材料出現褶皺,多出現于材料在快速冷卻過程中。解決方案是給木塑材料成品以充分的冷卻、收縮、放置的時間,并且盡量不要為了提高產能而進行高速生產。

4. 產品褪色,此現象是由于顏料不足或者打磨過渡造成的。解決方案是減少打磨度或添加無機顏料。

5. 木塑產品表面過于光滑。解決方案是通過在材料表面印刷紋理、改變塑料含量來增加牽引力,并且使用質量較好的專門涂料來解決此類問題。

機頭壓力對木塑復合材料加工成型性能的影響 鄒良鳳

擠出機溫度高,機頭壓力小,使擠出的型材不密實,因此導致制品性能的缺陷,破壞稻殼粉作為填充劑的優良性質,并且嚴重影響外觀形象。當機頭壓力較低時,制品表面出現條紋,并產生分段現象,擠出不成型,經常出現物料不成型而造成的物料堆積現象,得不到連續得外觀質量好的制品,影響生產的連續性。

只要在壓力許可的范圍內,壓力越高擠出制品越密實,擠出質量就越好。對排氣擠出機而言,機頭壓力與第二計量段的充滿長度有關。該段充滿程度取決于供料量,當充滿長度超過排氣口時,擠出機的螺桿扭矩上升并且從排氣口冒料,影響擠出的穩定,則擠出制品出現“波紋狀”,即不穩定的壓力使物料不能均勻地流過機頭流道,這種時快時慢的熔體流動造成了擠出成型制品中存在著一段一段的裂紋,嚴重影響了制品的機械物理性能。 轉速對木塑復合材料加工成型性能的影響

當機頭溫度下降時,機頭壓力升高,這時擠出物成型性較好,制品表面較光滑。但機頭壓力很大時,機頭擠出的物料得到很好的冷卻,制品較硬,后面還沒冷卻的物料較軟,頂不動前面的硬制品,導致物料大部分在排氣口溢出,使機頭處供料不均勻,擠出不穩定,制品表面出現分段的條紋,影響外觀質量。

提高螺桿的轉速,可增加擠出產量,降低生產成本與提高生產效率,是工業化生產的需要。但是隨著轉數增加,物料在口模中逐漸向滑流過渡,如果滑流不順利和受阻,就會出現制品質量問題。繼續增加螺桿轉速,產量有一個突變的過程。但此時物料由于受熱歷程的縮短和在口模中融合效果變差,擠出的片材就會有內部應力,出口模后造成了制品表面粗糙甚至破裂。 用較高的轉速時,使物料來不及冷卻好就被頂出來,這樣就使制品的冷卻不均勻,造成制品表面出現波紋,影響制品外觀和擠出成型的質量,嚴重時造成制品不成型,使生產間斷,嚴重影響了生產的連續性。

當轉數很低時,物料以層流向前推進,物料可以得到充分冷卻定型,擠出物出口模后制品表面光滑,外觀質量較好,制品均勻,只是產量很低。

溫度對木塑復合材料加工成型性能的影響

木塑復合材料在擠出加工過程中主要受機筒溫度和機頭溫度的影響。機筒溫度主要對復合材料的混煉塑化效果具有決定性的影響。機頭溫度則對擠出成型有重要的影響。

隨著機筒溫度的升高,復合體系的熔體表觀粘度下降。對于材料的擠出加工,升高溫度有助于流動性增加,第1組實驗將擠出機的溫度設置的較高,但是溫度升高導致木質纖維燒焦,造成粘度過低而不能產生足夠的機頭壓力,擠出機的溫度高使物料粘度下降,不利于冷卻定型,易使制品表面出現熔接痕使制品表面粗糙,強度差,影響擠出質量,且擠出物在橫截面上受熱歷程不均,出口模后由于熔體的彈性恢復作用而出現波浪形,影響制品的外觀質量。經常出現物料不成型的現象,造成生產不連續。

因此,在滿足物料塑化質量的基礎上,應盡量降低擠出機溫度。

機頭口模到冷卻定型的機頭過渡段的溫度控制對擠出制品質量的影響十分顯著。如果此段溫度過低,木塑復合材料的粘度增大,流動困難,流道壁面處的料流就會過早冷卻固化,使物料不能充滿機頭流道,難以擠出成型;若將此段的溫度升高,則擠出制品表面質量有很大改善。物料通過過渡段進入定型段流道流動時呈熔融狀態,為使分子得到充分定型,機頭的溫度應該分段控制,即溫度逐漸降低。可見,對于木塑復合材料的擠出成型而言,機頭溫度是非常關鍵的,它直接影響著擠出成型的質量。

擠出工藝與擠出機的對應關系

擠出機剪切性能高低由擠出機的螺桿結構所決定。但擠出質量優劣與擠出效率高低,還在于擠出工藝與擠出機剪切性能相適應。否則低剪切擠出機采用過高擠出速度擠出,難以生產擠出高質量型材制品,高剪切擠出機在過低擠出速度下運行,難以有效發揮擠出效率。不同剪切性能擠出機都有一定的工藝控制范圍,是有限度的。業內倡導的擠出工藝路線為“馬鞍型”即加熱區設定溫度要高一些,恒溫區設定溫度要低一些,保溫區設定溫度要高一些。但不同剪切性能擠出機在不同擠出速度下運行,“馬鞍型”的“鞍”與“座”高低是完全不同的。

在塑料異型材擠出時,要最大限度發揮不同剪切性能擠出機的擠出效率,建立螺桿加熱區(供料段、壓縮段)與恒溫區(熔融段、計量段)所需熱量與所供熱量的平衡是關鍵所在。依據擠出機剪切性能特點,不同剪切性能擠出機,擠出不同規格塑料異型材,應分別采取不同的擠出工藝,以適應制品質量性能的需求。

塑料異型材擠出,物料由玻璃態轉化為熔融態共計有兩種熱源,一種是由電加熱器提供的外加熱,一種是由螺桿在旋轉過程中對物料壓延、摩擦、剪切產生的熱量。在開機生產時,物料的熔融主要以外加熱為主,在正常生產階段,物料的熔融主要以螺桿對物料壓延、摩擦、剪切產生的內熱為主。具有關資料表明:在型材擠出中,內熱所占擠出機所供熱量的比例,

大致在65%以上。

外加熱溫度控制系統主要是通過電器儀表元件實施溫度設定與顯示。當顯示溫度超過設定溫度指標參數時,加熱圈即刻斷電,停止加溫,并由螺桿油冷裝置與螺筒風冷裝置進行強制冷卻;當顯示溫度達不到設定溫度指標參數時,加熱圈就一直不間斷工作。由于內熱主要受擠出機螺桿特性、加料與擠出速度的制約,不受外加熱溫度控制系統的影響。當低剪切擠出機擠出速度過高時,即使供料段與壓縮段外加熱圈工作頻率提高,間歇時間很短,其顯示溫度亦可能達不到設定溫度;即使熔融段與計量段外加熱停止工作并啟動螺桿與螺筒冷卻裝置運行,顯示溫度仍可能遠遠高于設定溫度。

同時由于反映顯示溫度的測溫點(熱電偶)安裝在擠出機螺筒壁上,與螺筒內物料有一定距離,儀表顯示溫度與物料實際溫度在不同工況下則有一定梯度,存在不同對應關系。一般情況下加料段與壓縮段物料即存在外加熱,又存在剪切熱,為雙向加熱,顯示溫度基本等同于物料溫度;熔融段與計量段物料顯示溫度未達到設定溫度時,亦為雙向加熱。當顯示溫度超越設定溫度時,熱量開始由內向外傳遞,可稱之為逆向傳熱,顯示溫度低于物料溫度。由此可知低剪切擠出機擠出速度較高時,螺桿熔融段、計量段物料實際溫度不僅高于設定溫度,也高于顯示溫度。

因此當顯示溫度在設定溫度區域運行時,設定溫度參數基本等同于物料溫度,是物料塑化熔融的控制目標與依據。當顯示溫度偏離設定溫度區域運行時,顯示溫度可假定為物料溫度,即取代設定溫度成為物料塑化熔融的控制目標與依據。設定溫度只是增加或減少外供熱的調控手段。

對于低剪切擠出機,由于給料段、壓縮段壓縮比較小,所提供的內熱遠遠滿足不了玻璃態物料塑化要求,故給料段、壓縮段溫度設定應高一些,因配方不同,大致在190~200℃左右,盡管在提高擠出速度情況下,顯示溫度依然偏低,但提高設定溫度的目的,是為了供料段、壓縮段電加熱圈,一直不間斷工作,只要顯示溫度在180~185區間,物料緊包裹于螺桿,處于微熔狀態,不出現排氣孔冒料現象,可視為正常;熔融段、計量段設定溫度應低一些,因配方不同,大致在165~175℃左右,盡管在提高擠出速度情況下,顯示溫度依然偏高,但降低設定溫度的目的,是為了熔融段、計量段電加熱圈適時停止加熱,并啟動螺桿油冷與螺筒風冷對物料進行冷卻,只要顯示溫度在180~185℃區間,擠出型坯截面未出現氣孔、麻點等癥狀,可視為擠出速度正常。反之即使給料段、壓縮段溫度設定的再高,加熱圈不間斷工作,排氣孔物料疏松,呈豆腐渣狀,未包裹住螺桿,從螺筒排氣孔出現冒料現象;熔融段、計量段設定溫度再低,電加熱圈已停止工作,螺桿油冷與螺筒風冷一直對物料進行冷卻,擠出型坯已出現氣孔、麻點等癥狀,可視為擠出速度已到極限,應及時降低擠出速度或加料與擠出速度(3)。

排氣孔冒料是低剪切擠出機塑化不良的表征。但并非排氣孔冒料都是低剪切擠出機所造成的。導致排氣孔冒料主要有以下原因:①加料速度過快,所增加的剪切熱不足于平衡所增加的給料量需要的熱量,導致的塑料塑化不良;②擠出速度過快,所增加的剪切熱不足于平衡物料在給料段與壓縮段停留時間減少而損失的熱量,導致的塑料塑化不良;③配方采用CPE抗沖改性劑時,加工助劑添加量偏少,物料摩擦性能差,到排氣孔時塑化不良;④配方中潤滑劑過量,物料在擠出機內移動擠出速度過快,到排氣孔時塑化不良;⑤擠出機螺桿與螺筒軸向間隙過大,漏流嚴重或螺桿給料段、壓縮段溫度過高,導致物料“過塑化”,已轉化為熔體的物料經歷了壓縮段第一次壓力高峰后,到排氣孔時應力釋放,體積膨脹,粘附在螺棱端面,隨螺桿轉動被排氣段螺筒刮落在排氣孔管壁上,積累到一定程度從排氣孔溢出。前兩種排氣孔冒料均和擠出機剪切性能差有關,第三種與第四種排氣孔冒料主要與配方有關,第五種排氣孔冒料主要與擠出機磨損及剪切性能高有關。在判斷排氣孔冒料原因時,應綜合考慮,不可盲目而定。如屬于試驗配方發生的排氣孔冒料應調整配方;如屬于擠出機磨損,應調整

擠出機螺桿與螺筒間隙;如發現物料在排氣孔“過塑化”應調整加料擠出速度比;前三種排氣孔冒一般表現為扭距升高,后兩種排氣孔冒一般表現為扭矩降低。

對于高剪切擠出機,由于給料段、壓縮段壓縮比較高,所提供的內熱已能滿足玻璃態物料熔融的需要,故一般情況下,給料段、壓縮段設定溫度比低剪切擠出機設定溫度要低一些。依據物料在螺筒排氣孔的具體形態而定。不但要注意排氣孔是否冒料,而且要注意排氣孔物料是否“過塑化”;同樣道理,由于熔融段、計量段壓縮比較低,剪切熱少,故一般情況下熔融段、計量段設定溫度比低剪切擠出機設定溫度要高一些。亦按型料,而且要注意排氣孔物料是否“過塑化”;同樣道理,由于熔融段、計量段壓縮比較低,剪切熱少,故一般情況下熔融段、計量段設定溫度比低剪切擠出機設定溫度要高一些。亦按型坯在口模出口的形態而定。不但要注意型坯截面是否出現氣孔,還要注意型坯是否“欠塑塑化”。高剪切擠出機比低剪切擠出機設定溫度曲線相對比較平緩。

高剪切擠出機擠出最常見的問題不是排氣孔冒料,而是由給料段與壓縮段剪切熱過高,導致物料在排氣孔出現掛料“粘壁”癥狀。開機一段時間,型坯出現黃線,難以正常生產。因此應盡降低該兩段設定溫度,減少外供熱量或調整配方,適量增加潤滑劑或減少加工助劑。如果效果不顯著或配方潤滑劑與加工助劑的變化導致型材質量變化,以及同時采用不同剪切性能擠出機生產,同一的混料、儲料、輸料系統,不可能為高剪切擠出機單另配料,只有降低擠出速度,在較低擠出效率區間運行。由此也可以提醒企業在增加或更新擠出機時,最好購置擠出機螺桿結構與性能一致或相近的機型。

在擠出過程中,物料由玻璃態轉化為熔融態的過程,除搞好物料塑化所需熱量與所供熱量的平衡,使物料完成理想的塑化外,熔壓也是一個十分重要的控制指標。由于物料在擠出過程中受口模阻力、螺桿各段壓縮比的影響,本身不是以常壓存在的。不同口模,螺桿各段壓縮比基本是恒定的,不可變的。螺桿各段壓縮比也只是對各段螺桿物料壓力進行分配與調整,不可能增加或減少熔體在擠出過程中的總壓力。總壓力調整主要依靠擠出速度、給料與W擠出速度比等工藝方法進行。調整擠出速度、給料與擠出速度比不僅是調整擠出溫度的重要措施,也是調整調整熔體壓力與擠出效率的主要措施。

在擠出速度不變前提下,提高或降低給料速度,給料段螺桿物料容積發生變化,排氣段物料容積保持不變,故給料段、壓縮段隨壓縮比變化,其熔壓隨之提高或降低;在給料速度不變前提下,提高或降低擠出速度,給料段螺桿物料容積亦發生變化。排氣段物料容積依然不變,故給料段、壓縮段隨壓縮比變化,其熔壓隨之提高或降低;給料速度隨擠出速度同步提高或降低,由于給料段螺桿物料容積不變,僅是因速度增加或減少,導致的熔壓變化。由此可知:前兩種情況,隨熔體容積變化,熔體壓力同步變化,變化較大;后一種情況因熔體容積不變,熔體壓力變化較小。因此低剪切擠出機或高剪切擠出機在溫度調整時,都要注意物料熔壓變化情況,擠出型坯應在保證既不“欠塑化”又不“過塑化”前提下,盡量提高熔壓,從而確保型材具有較好光潔度、密實度、尺寸變化率與沖擊性能。

不論高剪切擠出機還是低剪切擠出機運行一段時間,螺桿與螺筒軸向間隙磨損增加后,出現漏流現象,當仍在允許范圍內,都存在一個工藝與配方調整問題。一般在不影響制品物化性能與外觀質量的前提下,可以通過適當降低擠出速度、設定溫度或適當減少潤滑劑,增加填料,以減少熔體流動性的方法進行處理。當然停機調整螺桿與螺筒軸向間隙,進行拋光處理,保持物料原有流變狀態,無疑是最有效的解決措施。

關于機頭與過渡段、口模溫度控制情況,由于低剪切擠出機與高剪切擠出機剪切性能的差別主要在螺桿結構,與機頭、過渡段、口模等關系不大。同時機頭、過渡段、口模設定溫度僅僅是為熔體物料改變流動方向、調整物料截面物料流速和提高制品外觀光潔度服務的。故兩種不同剪切性能擠出機在溫度控制上,沒有大的區別。主要依據出口型坯的形態與外觀色澤進行調整。具體調整情況見筆者《UPVC型材擠出過程與物料的動態熱平衡》 應該指出:

采用高剪切或低剪切擠出機時應與擠出型材規格相配套。高剪切擠出機剪切產生熱量多、擠出量大,如果擠出型材規格過小,受口模與定型模線速度的制約,牽引速度又不能過高,使擠出效率得不到有效發揮,也不能有效利用擠出機自身機械能所轉化的熱能,達到節能的目的;低剪切擠出機剪切產生熱量少,擠出量小,如果擠出型材規格過大,擠出速度提高時,制品質量難以保證。因此在擠出機配置模具時,高剪切擠出機應配置大規格型材模具,低剪切擠出機應配置小規格型材模具。以確保在相近的工藝條件下,擠出所供熱量與所需熱量的平衡。

不論采用高剪切或低剪切擠出機擠出生產型材,經檢驗制品質量符合標準指標要求,工藝參數確定下來,一定要嚴格執行,一般不要輕易改變。在試驗新配方時,盡量以原工藝參數為參考體系,根據物料流變情況,特別是熔壓與制品成型尺寸變化、光潔度等外觀質量,適當調整工藝溫度或配方中加工助劑、潤滑劑添加量。

四、總結

①、擠出機的剪切性能是由螺桿錐度、螺紋頭數、螺距、螺棱寬度、螺槽深度、螺旋角等因素所決定的。其中螺桿錐度、螺距、螺棱寬度、螺槽深度主要通過螺槽物料容積改變,來增加或減少螺紋剪切面積與剪切熱的;螺旋角改變是通過增加或減少物料行程的方法來增大或減少剪切熱的。螺紋頭數增加,例如供料段、壓縮段由單頭變為雙頭主要是將加熱區螺桿物料流動由串連流動改為并聯流動,流動速度加快,然后通過排氣段單頭螺紋堵截,提高其壓縮比和剪切熱的。實踐證明,增加螺桿前兩段螺紋頭數雖然導致物料行程減少,但增加的剪切熱遠遠大于物料行程減少所損失的熱量,是提高擠出機剪切性能最有效的措施;

②、擠出機剪切熱是根據擠出物料特性、形態及塑化所需熱量進行配置的。由于給料段、壓縮段物料基本呈玻璃態,并要求至排氣段處于“微熔狀”并緊緊包裹螺桿,不被螺筒剝離,所需熱量較多;故該加熱區壓縮比較大;由于熔融段、計量段物料基本處于粘流態,只是局部不甚均勻,需要進一步恒溫,所需熱量較少,故恒溫區壓縮比較小。

③、擠出工藝要依據不同規格型材擠出對熱量的需求進行控制,以確保擠出機所供熱量與不同規格型材物料體積所需熱量的平衡。對于低剪切擠出機,供料段與壓縮段設定溫度要保證外加熱不間斷工作,對擠出機剪切熱依然不足進行補充。熔融段與計量段設定溫度要保證外加熱適時停止工作,顯示溫度仍處于設定溫度的控制區間。否則應降低擠出速度。對于高剪切擠出機除后兩段工藝控制基本相同外,最大不同點是前兩段剪切熱量即有可能不足,也可能過剩,應依據顯示溫度偏離設定溫度的方向與幅度進行調整,如顯示溫度低于設定溫度,應提高設定溫度,保持外加熱圈處于不間斷加熱狀態,如顯示溫度高于設定溫度,應降低設定溫度,使外加熱熱圈適時停止工作并啟動螺桿與螺筒冷卻裝置實施強制冷卻。

④、熔體壓力是保證型材密實度、尺寸變化率、沖擊強度等性能的主要指標,調整擠出溫度與速度時,應在保證型材外觀成型質量前提下,盡量保持比較高的熔壓。

⑤、擠出機剪切性能強弱應依據型材規格大小進行配置,以充分發揮擠出機擠出效率。 ⑥、不同剪切性能擠出機有不同工藝參數。經檢驗證明能保證型材質量的工藝參數不要輕易改變,以免造成型材質量波動。

⑦、實驗配方應以原工藝參數,特別是扭距為參照體系,以擠出機排氣孔是否冒料與口模擠出型坯形態為基準進行調整。

⑧擠出機螺桿與螺筒徑向間隙發生變化,在不影響型材質量的前提下,可通過調整擠出溫度、速度與配方,減少熔體流動性,適當控制物料漏流。

現階段國內生態木產品所存在的不足

1,產品變色和變形問題

A,變色問題(耐候性差)。

導致其變色的原因很多如:太陽光中的紫外線,高溫,氧氣,空氣和產品所處環境里的酸堿度等。如何防止產品變色可從以下幾方面入手:a,盡可能選對產品變色性小或可提高其耐候性好的材料和助劑如色粉選色牢度、抗遷移性、耐高溫、耐熱等方面好的色粉。b,加一些抗氧劑、紫外線吸收劑來提高制品的耐候性。c,如達到生產加工要求盡可能降低加工溫度。d,在制品的正面噴涂耐候性好的耐候漆.e,在產品正面共擠一層薄的耐候性好的材料。 B,變形問題(產品彎曲和縮短或變長)

變形主要是產品的維卡低熱變形差,要提高生態木的抗熱變形主要從以下幾方面入手:a,盡可能不加或少加會影晌生態木變形的材料如低熔點的潤滑劑、CPE、DOP、環氧大豆油等。b,合理的潤滑體系和用量.c,合理的生產工藝如生產速度、冷卻水溫。d,如何釋放生態木制品的內應力.e,模具的合理設計。f,生態木半成品的擺放和儲存.g,填充料的種類及用量的合理搭配以便提高生態木的相關機械性能如沖擊強度、抗彎強度、模量等。 C,阻燃

就生態木的材料組成來看其本身阻燃性能就可以其關鍵點就是要提高其氧指數和降低其燃燒時的發煙量。

聲明:文章來網絡,只為學習交流,無商業目的

 
關鍵詞: PVC木塑 PVC助劑
 
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