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塑料异型材挤出成型技术优化

【摘要】:塑料异型材挤出是由一条生产线来完成的,生产线包括单、双螺杆挤出机、异型材机头、真空定型装置、风冷或水冷却装置、牵引装置、切割装置、堆料装置或料台等。当型材断面积小,每米重量小于250g时,只能用单螺杆机生产;型材截面积大时,建议选用双螺杆挤出机。3)异型材用双螺杆挤出机时,可直接用混合搅拌均匀的粉料挤出成型,但机筒温度控制和单螺杆挤出机不一样。

塑料异型材挤出是由一条生产线来完成的,生产线包括单、双螺杆挤出机、异型材机头、真空定型装置(或其他定型装置)、风冷或水冷却装置、牵引装置、切割装置、堆料装置或料台等。当型材断面积小,每米重量小于250g时,只能用单螺杆机生产;型材截面积大时,建议选用双螺杆挤出机。聚氯乙烯单螺杆挤出机机头温度为170~180℃,双螺杆挤出机硬聚氯乙烯成型温度要低10~15℃。在挤出成型生产中,对机筒和机头的温度应严格控制。温度过高,制品成型困难,原料易分解,产生气泡和制品发黄;温度偏低,原料塑化达不到要求,成型同样困难,制品表面粗糙,熔料无法正常挤出造成生产不正常。

真空定型套的真空度一般控制在0.04~0.08MPa,冷却水的温度控制在15~20℃为宜。真空度偏高,牵引阻力增大,影响制品产量;真空度偏低,制品几何精确度低,外形尺寸误差大。根据异型材大小及牵引速度高低,可设置一个或多个定型套,串联定型。当采用多个定型套时,前面的定型套型腔应该比后面的大一点,最后一个只能比产品实际尺寸稍大一点,即加点收缩量和牵引通过间隙。定型套用黄铜和不锈钢制造。牵引装置一般为履带式,速度应连续可调,一般为0.5~2m/min。切割机为圆锯片式切割机,切割速度必须保持与异型材速度同步,切完后松开夹具返回原位。下面列举几种异型材的工艺参数供参考。

(1)线槽(硬质PVC) 从进料端至出料螺杆尾端机身温度依次为加料段110~140℃,过渡段145~160℃,均化段160~170℃,连接段170~185℃,机头170~180℃,螺杆转速为15~25r/min。定型可用滑动式真空定型冷却,牵引用辊轮式,上轮可加工凸面压入线槽底平面。也可用真空定型冷却,盖板和槽板可以分开制作。也可在一个机头一次挤出,分开定型冷却,把盖板和槽板组合进牵引机,这样牵引不会压损槽板垂直边,牵引机用履带式或橡胶带式。

(2)楼梯扶手(硬质PVC) 机身温度从进料端至出料螺杆尾端依次为加料段115~140℃,过渡段140~160℃,均化段160~170℃,连接段170~185℃,机头170~180℃,螺杆转速为15~25r/min,真空定型喷淋式冷却,牵引机用履带式或橡胶带式。

(3)中空门、窗框(硬质PVC) 机身温度从进料端至出料螺杆尾端依次为加料段105~130℃,过渡段135~155℃,均化段160~170℃,连接段175~185℃,机头175~180℃,螺杆转速5~10m/min。真空定型采用多个真空定型模串联安装,前面的真空定型模型腔应稍大些,最后一个真空定型模型腔比产品尺寸稍大,加一点收缩率和牵引通过间隙。

(4)工艺操作要点

1)异型材制品所用原料按配方计量后,要在高速混合机搅拌均匀。工作时的加料顺序是先加主原料PVC-SG5和增塑剂、稳定剂,混合搅拌温度为80~90℃,时间为5~8min;然后再加入着色剂、填充剂和润滑剂,料温达到90~100℃时即可排料降温。在料温达到40℃时,用80目筛网过筛后装袋和输入贮罐。

2)用单螺杆挤出机成型时,要把计量搅拌均匀的原料先挤出造粒,再用粒料塑化成型制品。

3)异型材用双螺杆挤出机时,可直接用混合搅拌均匀的粉料挤出成型,但机筒温度控制和单螺杆挤出机不一样。用粉料时加料段温度应高于挤出机均化段的温度,这样有利于物料中挥发气体的排出。双螺杆挤出机成型硬聚氯乙烯制品时的机筒温度分别为加料段170~180℃,塑化段160~170℃,均化段170~180℃,机头温度170~180℃。

4)要严格控制聚氯乙烯异型材的机筒和机头温度,随时依情况变化而调节。温度偏高,制品成型困难,原料易分解,有气泡和制品发黄;温度偏低,原料塑化达不到要求,成型同样困难,而且制品表面粗糙,有时甚至无法正常生产。

5)通常中空异型材采用真空冷却定型,敞开式异型材成型后直接用水冷却定型。真空定型时的真空度为0.06~0.08MPa。冷却水的温度控制在15~35℃。真空度偏高,牵引阻力增大,影响制品产量;真空度偏低,制品几何精度低,外形尺寸误差大。冷却水的流向,应为从制品的挤出端入,从制品入模端出。

6)螺杆转速控制在15~25r/min为宜,壁厚小于1mm取高转速,壁厚大于2mm取低转速。

7)加料螺杆转速与挤出机螺杆转速要配合适当,一般取加料螺杆转速为挤出机螺杆转速的2倍。

8)牵引速度要与制品从口模挤出速度匹配。一般牵引速度要大于制品从口模挤出速度,通常控制在1.05~1.1倍挤出速度。