聚乙烯蠟廠家分析PVC制品的生產工藝(一)
PVC加工工藝我們以前也分為不同的文章篇幅講過,但是PVC加工工藝中蘊藏著大學問,得反復摸索反復實踐才能對其有著更深入的了解,下面青島賽諾聚乙烯蠟廠家針對PVC加工工藝再次做深入的講解,以便于再次深入的了解PVC加工工藝的原理及遇到響應的問題該怎么解決。本文分為兩篇文章進行講解,本文為第一篇章。
PVC加工工藝簡述
PVC的實際加工分為六部分,這六部分缺一不可,這六部分沒有說那一部分重要那一部分不重要,對于PVC產品來說是同等重要的,這六部分主要分為以下:
1、原材料的作用(包括原材料的物理性能、化學性能、機械性能及在PVC當中的作用);
2、PVC的配方;
1、協同反應的配方:兩種原材料放在一起在配方中能起到三種、四種、五種等作用,效率明顯增高。
2、加合反應:兩種原材料放在一起效率沒有增高也沒有降低。
3、對抗反應:兩種原材料放在一起添加到配方中它的效率不但沒增高反而降低,相當于一種或者低于一種的效果,所以它的效果明顯降低,實際上對抗反應就是一種化學反應,按照最粗略得講就是化學中的酸堿反應;
3、混料工藝:就是把配方所做成的原材料放到一個裝置中加溫混合;
4、擠出機的結構及擠出工藝;
5、模具;
6、員工的操作技術及責任感。
以上六部分是脫離不開的,脫離任何一部分產品都不會做好,不要忽略任何部分,技術不懂不會,好產品照樣做壞,相反的技術好了,對于不是很好的配方也可做到極善完美。責任感就是人為的部分。這六部分同等重要,在PVC加工中配方占了一個產品的30~40%,擠出機的結構和擠出工藝占25%,混料工藝占20%,員工的操作技術和職能也占了10~15%
第二部分:擠出機的結構和擠出工藝:
1、擠出機的結構
擠出機是由電動機(即驅動裝置),減速箱(減速器),分配箱,機筒、螺桿(機筒螺桿是一部分),加熱冷卻裝置,電控裝置組成。擠出機結構的核心部分是機筒和螺桿,其它的都是輔助裝置,但沒有這些裝置也不行,這些裝置屬于固定的易損件。物料及混合好的干粉料,通過喂料機設到一定的轉速向機筒的料槽里進行推進,這個料就自然推到機筒螺桿中。
2、擠出機機筒螺桿各部的作用:
一區(預塑化區):在整臺擠出機的電控加熱和擠出過程中一區的作用是相當最重要的,
它比其它區都重要,它承擔的任務包括:
1、干粉料壓實,剪切,定量向前輸送
2、提前預塑化的一個過程,如果在一區預塑化沒有達到,那么整臺機器的塑化度就達不到,在整臺擠出機當中(除去模具以為),一區的溫度是最高的,是溫度的最高點。
若一區沒有達到預塑化會出現以下情況:
1、主機排氣孔冒料,
2、電流明顯變大
3、產品非常脆。
二區(塑化區):在這個區當中,把一區傳遞過來的干粉料通過一區的預塑化已壓成塊
狀,隨著螺桿的轉動,把壓實的塊狀物向前輸送到達二區,在這個區螺鈴的結構發生變化,
螺鈴變到4~5mm厚而且產生了9~11圈的螺旋,并且兩端是斷開,所以第二區就完全達到標準塑化度的90%以上。因為螺鈴里面還有好多小槽,就達到了攪拌的目的,所以整體來
說二區達到了塑化的90%以上。若物料在一區沒有達到預塑化,那么將會對二區產生不良
影響:1、干粉料不塑化;2、擠掉螺鈴。二區的溫度設置應比一區低1~2℃或和一區相等,具體要根據擠出機的塑化能力來設置,若擠出機的塑化能力較好,該區溫度可以低于一區1~2℃,若擠出機的塑化能力不好,該區溫度應和一區相等
四區(定量輸送擠出區):該區不承擔一點塑化任務,若物料塑化相當好,在該區可以看到,
螺桿漂浮于擠出機機筒的中心上旋轉。所以擠出機四區的任務是把塑化好的熔體定量的向前輸送,若該區承擔塑化能力,對擠出機危害作用是非常大的。四區的溫度應該低于三區,兩區溫度差別5~6℃,最大不超過8℃。從以上來看擠出機的溫度是由高到低的,一區溫度是最高的,絕對不允許由低向高,也絕對不允許是平的。但總的來說一區和四區的溫度差不能超過20℃。
3、合流芯的作用:
1、兩只螺桿擠出的熔體物料達到合流、熔接。
2、塑化度的微調裝置。
3、通過合流芯的傳感器測出熔體壓力、熔體溫度可以判斷塑化度。塑化度的微調裝置的作用:當塑化度稍稍有點低或塑化度稍稍有點高時,就可以不用去考慮擠出機的其它問題,可以通過降低或升高合流芯的溫度來調整塑化度。降低合流芯的溫度增加塑化度,提高合流芯的溫度降低塑化度。塑化不良就指塑化還差一點,微調是有一定的規律的,若擠出機四區的溫度是170℃,合流芯的溫度就可以設置成160℃或180℃,合流芯的溫度不可以高于或低于四區10℃以上,因此合流芯的溫度應以四區為標準上下10℃之內調整。
4、模頭的作用就是產出合格產品。
這里我們在闡述一下降低合流芯的溫度增加塑化度,升高合流芯的溫度反而降低塑化度,我們PVC高分子材料它有一個特性,溫度越高,流動性越快,但是不是無限度的,例如一個方管材,有四個區加熱,若左面流動慢、出料比較少,將這邊加加溫,流動性立馬就增加,所以說越是加溫,物體的流動性、擠出量就越快,為什么加溫物體的流動性就快,是因為沒有阻力了,很順暢的擠出了,實際上我們可以把合流芯看做一個閥門,當我們的水的閥門完全打開的時候,水很順暢的往下流,當閥門打開一半或完全關閉時,水就不流或流的很少,我們就把合流芯當做水的一個閥門,溫度低的時候就等于把閥門關上一會,就是這種道理。通過來調整合流芯的溫度來提高一定的塑化度,但是他不是完全的,用它來提高塑化度微量很小。塑化不良不是代表不塑化,是指有一定的缺陷,所以當有塑化不良這種情況時,我們可以把合流芯的溫度往下調,下調以后是不是塑化就良了,物料的流動就慢了,產生一個壓力,產生壓力的結果就是增加了塑化度。
第三部分:塑化度
1、塑化度對產品性能的影響:
PVC產品的性能與塑化度息息相關,塑化度不良,制品發脆,力學性能不能達到要求;塑化度過高,制品會出現黃線,力學性能也不合格,塑化度在PVC制品的加工過程中是非常重要的。
1、當塑化度60%時,拉伸強度最高;
2、當塑化度65%時,沖擊強度最高;
3、當塑化度70%,斷裂伸長率最高;
對于生產給水用管材的物料塑化度為60-65%為最宜。因為在這范圍內它能體現拉伸強
度和沖擊強度兩個性能。
2、溫度對塑化度的影響:
高分子材料在低于80℃時不能成熔體,呈玻璃態,處于玻璃態的物料即硬又脆,在玻璃態下材料不能加工;隨著溫度的升高到160℃時物料處于高彈態,但在該區域物料還是無法流動,只能使物料變軟、粘彈性增加;真正能達到PVC熔體加工的、而且有流動性的,溫度應在160-200℃之間,但是對于任何穩定劑,在溫度高于200℃時,長期受熱,物料又分解了,
所以在控制塑化度時,溫度只能控制在160-200℃之間。在這40℃的溫差范圍內,PVC的溫度設置在170-180℃之間時,塑化較好。
3、提高塑化度的方法:
1、通過提高機身和螺桿的溫度。
2、待螺桿轉速正常時,提高喂料機的喂料速度來提高塑化度
3、在擠出機額定轉速和滿足喂料的情況下,提高擠出機的轉速。
4、給干粉料一個良好的熟化期(12—48h)
熟化期的作用:
1、消除靜電、減少污染
2、增加表觀密度
3、提高塑化度
4、低分子聚合分散均勻,防止擠出不穩定。
5、通過降低合流芯的溫度來提高部分塑化度。
4、如何判斷塑化度:
1、通過主機電流判定塑化度以(65/132生產線為例,主機電流以46-52A為宜,我公司因為是低鈣產品,以45-50A為宜。前提是:螺桿轉速16~22r/min,喂料充滿并與螺桿轉速相匹配,溫度設定與螺桿轉速及主機電流相匹配);
2、通過主機真空排氣孔觀察物料的塑化度(即物料在螺桿螺棱螺槽中間充滿60%以上,螺棱凹槽中粉料呈豆腐渣狀態且凹槽底部物料被壓平);
3、通過模具口模的熔體物料的粘彈性來判定塑化度(該方法較為適用于剛開機時);
4、通過合流芯的熔體壓力及熔體溫度來判定塑化度(其缺點為若儀表失靈或合流芯傳感器被焦料糊死等因素會影響檢測結果的準確性)
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