典型制品的造粒成型试模调机优化方法

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：图9-24 医用聚氯乙烯造粒工艺流程4）PVC医用粒料外观尺寸和要求见表9-4。出模温度若超过240℃，管材表面会出现鱼鳞纹和鲨鱼皮斑。①选用SJ-72平行同向双螺杆挤出机塑化造粒。将木粉在80℃的烘箱中烘2h，同时将废PVC用粉碎机粉碎成小颗粒，并按上述配方混合。熔料挤出后经切粒机切成粒状。实践证明，选择双螺杆挤出机挤出造粒是最理想的。

（1）医用聚氯乙烯管造粒工艺

1）原料配方（质量份）。PVC（医疗级）树脂，100；DOP，40；有机酸钙，1.5；有机酸锌，1.8；有机酸铝，1.6；亚磷酸酯，2；其他，适量。

2）生产设备。高速热混合机、冷混合器、挤出机、切粒机。

3）生产工艺。医用聚氯乙烯造粒工艺流程如图9-24所示。在挤出生产中，挤出机的机筒应保持一定的真空度，以抽出低分子挥发物。

图9-24 医用聚氯乙烯造粒工艺流程

4）PVC医用粒料外观尺寸和要求见表9-4。

表9-4 PVC医用粒料外观尺寸和要求

（2）铝塑复合管专用粒料

1）原料配方（质量份）。HDPE，60；LLDPE，40；抗氧剂168，0.5～1.0；聚乙烯蜡，5～10；其他，适量。

2）生产设备。选用SJSH-72平向同向双螺杆挤出机塑化造粒。

3）生产工艺。

①采用2480、7042、7006A三种树脂共混，同时添加一定量的抗氧剂和分散剂，用双螺杆挤出机挤出造粒。

②工艺条件。内管各段温度分别为进料段170～180℃、塑化段190～200℃、均化段210～220℃、机头温度为200～210℃。主机螺杆转速为120～140r/min，喂料机转速为23～25r/min。

外管的包覆速度一般为10～15m/min，且管材表面应光滑、平整。外管各段温度分别为下料段180～200℃、塑化段210～220℃、均化段230～240℃、机头温度为220～230℃。出模温度若超过240℃，管材表面会出现鱼鳞纹和鲨鱼皮斑。

（3）PVC和木粉的共混挤出造粒

1）原料配方：废PVC（硬质）、细木粉（经筛选，以松木为主）、POE-MAH（接枝改性料）。

①配方a（质量分数）。PVC，40%；木粉，55%；POE-MAH，5%。

②配方b（质量分数）。PVC，50%；木粉，45%；POE-MAH，5%。

③配方c（质量分数）。PVC，60%；木粉，35%；POE-MAH，5%。

2）生产设备。

①选用SJ-72平行同向双螺杆挤出机塑化造粒。

②干燥装置。

③粉碎机。

④混合机

⑤天平。

⑥烘箱。

3）混合造粒。将木粉在80℃的烘箱中烘2h，同时将废PVC用粉碎机粉碎成小颗粒，并按上述配方混合。再加入适量的邻苯二甲酸二丁酯，充分混合后送入挤出机。挤出机各段温度分别为进料段140～150℃、塑化段150～160℃、均化段160～170℃、连接段160～170℃，机头温度为155～165℃。熔料挤出后经切粒机切成粒状。

4）粒料烘干。将粒料放入60℃的烘箱中再干燥5h。

（4）耐老化防雾滴农膜母粒料

1）主料。主料采用熔体流动速率为2g/min（1分钟挤出量，按GB/T 3682—2000标准测定）的薄膜级低密度聚乙烯，以保证主料与助剂有较好的掺混效果，同时又能分散均匀，在吹膜时能达到与吹膜基料有相近的流动性和共混相容性。

2）光稳定剂。高分子材料的老化是在热、氧、光等因素引发下进行的自由基链反应过程，要阻止和延期反应过程就要加入光稳定剂。选择双功能受阻胺光稳定剂与镍螯合型光稳定剂并用，使它们产生协同效应，不但对光氧化和热氧化有较好的稳定作用，还有猝灭激发态和捕捉活性自由基的功能。

3）防雾滴剂。可选择几种复合型非离子表面活性剂（防雾滴剂）复合使用。这些防雾滴剂的分子结构由亲水基团和疏水基团组成，能在较高的气温（30℃）和低温（-5℃）环境中，使附在膜上的水蒸气附在亲水基团上。由于表面活性剂均匀地分布在膜上，疏水基团使水珠向周围扩散，增大了水珠的曲率半径使其流入地下，消除了水雾的存在。如果棚膜有水雾存在，阳光被遮挡，影响植物生长。在选择防雾滴剂时应满足下列要求：有良好的防雾持久性，不影响PE膜的性能，如透光性、稳定性等；热稳定性好，在塑料成型加工温度下不会分解；与其他助剂的配合性好，不妨碍其他助剂的功能。防雾滴剂在母料中的含量一般不超过20%，防雾滴剂在薄膜内的最佳含量为1%～2%，防雾滴剂母粒料在LDPE树脂中的掺混比例为1∶10。

4）光调节剂。在母料中加入少量复合型光调节剂，可使薄膜对白天照射的波长为0.3～3.0μm光线产生折射，对夜晚从地面大气层散射的波长为3.0～8.0μm的红外线产生阻隔，有效地提高光照均匀性和薄膜保温性。

5）主要设备。

①高速加热混合机。

②同向平行双螺杆挤出机，长径比为30，螺杆直径为60mm，螺杆转速为0～300r/min。

③平板切粒机。

④测试仪器主要有熔体流动速率测试仪、干燥箱、微机型光度分光仪、老化试验设备等。

6）母粒料生产。

①工艺流程。耐老化、防雾滴农膜中加入的助剂多数都具有一定的润滑性，或者是相对密度较小的粉状物，在吹塑薄膜时如果将其直接加入树脂中会造成螺杆打滑，在树脂中分散不均匀，加工时会飞扬，影响薄膜质量，污染生产环境，造成不必要的经济损失，所以要先把树脂与助剂做成母粒料后再使用。母粒料的生产方法有：①炼塑法；②单螺杆挤出机挤出造粒；③双螺杆挤出机挤出造粒。其生产工艺流程如图9-25所示。

图9-25 耐老化防雾滴农膜母粒料生产工艺流程

②工艺条件。主机转速为160～220r/min，各段温度分别为加料段70～80℃，过渡段100～120℃，塑化段130～150℃，均化段140～160℃，机头温度为120～140℃，冷却水温为30～50℃。

由于加入的助剂具有润滑性、黏性，主要成块状，同时还有相对密度较小的粉状物。如采用密炼法难以使助剂与载体很好混合，相容性差。且平板切粒机切出的颗粒成方形，粒度较大，在吹膜时，会造成与基料掺混不均和下料不匀，影响薄膜质量，所以不宜采用密炼机。

③生产设备。实践证明，选择双螺杆挤出机挤出造粒是最理想的。因为两根螺杆的间隙很小，具有较强的剪切力，树脂与助剂在混合后进入双螺杆挤出机，物料在螺杆中的输送轨迹为∞形，在螺杆设计的反流区、混炼区会产生短暂的滞留增压，物料能够得到较好的共混，且分散均匀。另外由于加工工艺温度较低，助剂不会挥发，助剂含量损失较小，因此生产的母料颗粒均匀、性能稳定。

（5）挤出造粒生产中的异常现象、产生原因及解决方法（见表9-5）

表9-5 挤出造粒生产中异常现象、产生原因及解决方法