塑料片材生產(chǎn)線
3) 中型螺桿采用等距而螺紋深度漸變的全螺紋型式,它的長(zhǎng)徑比比小型螺桿大些,螺紋的節(jié)距相等,從根部起由淺到深。螺紋端部的螺紋較深,根部的螺紋較淺,這樣塑料擠出量較多,又不影響螺桿強(qiáng)度,擠出速度快,塑料塑化好,是一般中小型擠塑機(jī)生產(chǎn)絕緣層和護(hù)套層的理想螺桿。(4) 大型螺桿直徑一般在150mm以上,如φ150、φ200、φ250擠塑機(jī)。大型螺桿采用兩種型式,一是等距不等深,如φ150、φ200擠塑機(jī);二是螺桿分三段,即等距等深、等距不等深、不等距不等深,如φ250擠塑機(jī),壓縮比在2~3之間,長(zhǎng)徑比在15:1左右,主要用于生產(chǎn)大截面的電線電纜絕緣層和護(hù)套層二、 螺桿的主要參數(shù)螺桿的主要參數(shù)有直徑、長(zhǎng)徑比、壓縮比、螺距、螺槽寬度、螺槽深度、螺旋角、螺桿與機(jī)筒之間的間隙等,這些參數(shù)對(duì)擠塑工藝和性能有很大影響。1. 螺桿直徑Ds螺桿的類型為適應(yīng)不同塑料加工的需要,螺桿的型式有很多種,常見(jiàn)的有以下幾種:漸變型(等距不等深),漸變型(等深不等距),突變型等1. 螺桿的選擇螺桿型式的選用主要根據(jù)塑料的物理性能及擠塑機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范來(lái)確定。(1) 非結(jié)晶型聚合物的軟化是在一個(gè)比較寬的溫度內(nèi)完成的,一般選用等距漸變螺桿。結(jié)晶型聚合物熔融的溫度范圍比較窄,一般選用等距突變螺桿。(2) 在小型擠塑機(jī)上,如φ45擠塑機(jī)螺桿采用的是等距不等深的全螺紋型式,螺桿的長(zhǎng)徑比較小,主要用于擠出小截面的絕緣層和護(hù)套層,擠出速度較快。(螺桿直徑即螺紋的外徑,擠塑機(jī)的生產(chǎn)能力(擠塑量)近似與螺桿直徑的平方成正比,在其它條件相同時(shí),螺桿直徑少許增大,將引起擠出量的顯著增加,其影響甚至比螺桿轉(zhuǎn)數(shù)的提高對(duì)擠出量的影響還大。二段法的優(yōu)點(diǎn)是兩相分散更均勻。 機(jī)械共混的原動(dòng)力來(lái)自提供的機(jī)械攪拌和剪切作用。機(jī)械共混是機(jī)械力作用下的體系均化過(guò)程,通常認(rèn)為該均化過(guò)程包括體系各組分的物理混合與分散,但實(shí)際上,機(jī)械共混過(guò)程中的機(jī)械力除了為組分的混合與分散提供能量外,還會(huì)引發(fā)組分間的力化學(xué)反應(yīng),該反應(yīng)對(duì)橡膠與塑膠的并用性能有重要影響。 橡塑共混設(shè)備主要包括高溫開(kāi)煉機(jī)、密煉機(jī)、螺桿擠出機(jī)和連續(xù)混煉機(jī)。連續(xù)混煉機(jī)分為密煉擠出組合式和轉(zhuǎn)子螺桿組合式兩種形式。高溫開(kāi)煉機(jī)和密煉機(jī)為間歇式混煉設(shè)備,螺桿擠出機(jī)和連續(xù)混煉機(jī)為連續(xù)式混煉設(shè)備。連續(xù)混煉機(jī)結(jié)合了密煉機(jī)和螺桿擠出機(jī)的優(yōu)點(diǎn),生產(chǎn)效率高,將成為今後主要的共混設(shè)備。橡塑共混的其他考慮因素 雖然了解了橡塑并用的混溶性原則及橡塑共混的方法,但根據(jù)人們多年來(lái)在共混領(lǐng)域的實(shí)踐,橡塑共混還需考慮以下因素: 1. 溶解度參數(shù)。每種高分子材料都有反映其分子間力的溶解度參數(shù)δ,兩種聚合物共混,應(yīng)盡可能選擇溶解度參數(shù)差值Δδ小,但又大於0,因?yàn)棣う脑叫」不煨Ч胶?,而差值小?span>0的話,則不存在兩相,也就失去了共混的意義。 2. 極性。選擇橡塑并用時(shí),傳統(tǒng)的做法是優(yōu)先考慮極性相近,避免使用極性懸殊的兩種聚合物,但隨著增容技術(shù)的出現(xiàn),這方面的考慮可以有所減輕。 3. 粘度。粘度是高分子材料平均分子量的表徵,粘度越小,混合熵就越小,導(dǎo)致分散均勻度越高,微區(qū)尺寸越小。 4. 溫度。溫度對(duì)橡塑共混特別重要,因?yàn)樗苣z在常溫下處?kù)督Y(jié)晶態(tài),只有當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時(shí),才能解除結(jié)晶,進(jìn)入共混。至於具體的溫度值,則視品種而定。如PVC的熔融溫度為150℃,只有當(dāng)塑膠熔融後才能進(jìn)入良好的共混狀態(tài),否則效果很差。增容技術(shù)填補(bǔ)不足
(1) 傳動(dòng)裝置:由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)和軸承等組成,具有保證擠出過(guò)程中螺桿轉(zhuǎn)速恒定、制品質(zhì)量的穩(wěn)定以及保證能夠變速作用。(2) 加料裝置:無(wú)論原料是粒狀、粉狀和片狀,加料裝置都采用加料斗,加料斗內(nèi)應(yīng)有切斷料流、標(biāo)定料量和卸除余料等裝置。(3) 料筒: 料筒是擠出機(jī)的主要裝置之一,塑料的混合、塑化和加壓過(guò)程都在其中進(jìn)行。擠壓時(shí)料筒內(nèi)的壓力可達(dá)55Mpa,工作溫度一般為150~250oC,因此料筒是受壓和受熱的容器,通常由高強(qiáng)度、堅(jiān)韌耐磨和耐腐蝕的合金鋼制成。料筒外部設(shè)有分區(qū)加熱和冷卻的裝置,而且各自附有熱電偶和自動(dòng)儀表等。(4) 螺桿: 螺桿是擠出機(jī)的關(guān)鍵部件,一般螺桿的結(jié)構(gòu)如圖2所示。(5)口模和機(jī)頭:機(jī)頭是口模與料件之間的過(guò)渡部分,其長(zhǎng)度和形狀隨所用塑料的種類、制品的形狀加熱方法及擠出機(jī)的大小和類型而定。機(jī)頭和口模結(jié)構(gòu)的好壞,對(duì)制品的產(chǎn)量和質(zhì)量影響很大,其尺寸根據(jù)流變學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。 (6)冷卻裝置:使熔融物料冷卻為固體(或產(chǎn)品),以便于切割成?;虍a(chǎn)品。 (7)卷?。ㄇ懈睿?span> (8)后處理:噴涂、絲印、表面處理等5、擠出機(jī)參數(shù):(1)螺桿直徑(DS):螺桿外徑,常用60~150mm,直徑增大,擠出機(jī)輸送能力增大,生產(chǎn)能力提高。(2)螺桿長(zhǎng)徑比L/DS:工作部分的有效長(zhǎng)度與直徑之比,通常為20~40,長(zhǎng)徑比大,混合均勻,減少逆流和漏流。要求塑化時(shí)間長(zhǎng),如硬質(zhì)塑料、粉狀塑料或結(jié)晶塑料,長(zhǎng)徑比要求較大。熱敏性塑料,受熱易分解,長(zhǎng)徑比較小。(3) 螺槽深度H:H小時(shí),產(chǎn)生較高剪切力,有利于塑化,但擠出生產(chǎn)率降低。H較大,則反之。H沿著螺桿軸向變化。(4)螺旋角θ:螺紋與螺桿橫截面之間夾角,θ增大,生產(chǎn)能力提高,剪切作用減小。介于10~30度之間。(5)螺紋棱部寬E:太小則漏流增加,產(chǎn)量降低;太大則易局部過(guò)熱。0.08~0.12 DS。(6)螺桿與料筒間隙:大小影響擠出機(jī)生產(chǎn)能力和塑化效果。較大時(shí),剪切力變小、生產(chǎn)能力下降、物料熔融塑化慢。過(guò)小,強(qiáng)剪切力易引起物料受熱降解。0.1~0.65m 4、擠出機(jī)構(gòu)造 、擠出機(jī)構(gòu)造1 單螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1-電動(dòng)機(jī); 2-減速裝置; 3-冷卻水入口;4-冷卻水夾套; 5-料斗;6-溫度計(jì); 7-加熱套; 8-螺桿; 9-濾網(wǎng); 10-多孔板; 11-機(jī)頭和口模; 12-機(jī)座 (1) 傳動(dòng)裝置: 由電動(dòng)機(jī)、 減速機(jī)構(gòu)和軸承等組成, 具有保證擠出過(guò)程中螺桿轉(zhuǎn)速恒定、 制品質(zhì)量的穩(wěn)定以及保證能夠變速作用。 (2) 加料裝置:無(wú)論原料是粒狀、粉狀和片狀,加料裝置都采用加料斗,加料斗內(nèi)應(yīng)有 切斷料流、標(biāo)定料量和卸除余料等裝置。 (3) 料筒: 料筒是擠出機(jī)的主要裝置之一,塑料的混合、塑化和加壓過(guò)程都在其中進(jìn) 行。擠壓時(shí)料筒內(nèi)的壓力可達(dá) 55Mpa,工作溫度一般為 150~250oC,因此料筒是受壓和受 熱的容器,通常由高強(qiáng)度、堅(jiān)韌耐磨和耐腐蝕的合金鋼制成。料筒外部設(shè)有分區(qū)加熱和冷卻 的裝置,而且各自附有熱電偶和自動(dòng)儀表等。 (4) 螺桿: 螺桿是擠出機(jī)的關(guān)鍵部件,一般螺桿的結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。 (5)口模和機(jī)頭:機(jī)頭是口模與料件之間的過(guò)渡部分,其長(zhǎng)度和形狀隨所用塑料的種類、 制品的形狀加熱方法及擠出機(jī)的大小和類型而定。 機(jī)頭和口模結(jié)構(gòu)的好壞, 對(duì)制品的產(chǎn)量和質(zhì)量影響很大,其尺寸根據(jù)流變學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。 (6)冷卻裝置:使熔融物料冷卻為固體(或產(chǎn)品) ,以便于切割成粒或產(chǎn)品。 (7)卷取(切割) : (8)后處理:噴涂、絲印、表面處理等國(guó)產(chǎn)設(shè)備幾乎可以滿足要求。所以,當(dāng)采用“壓延法”工藝生產(chǎn)PP熱成型片材時(shí),用國(guó)產(chǎn)設(shè)備比用進(jìn)口設(shè)備更實(shí)惠。常見(jiàn)熱成型用PP原材料的選用:PP顆粒料通常選用擠出板材級(jí)、片材級(jí),拉絲級(jí)、窄帶級(jí)或熱成型級(jí)。一.當(dāng)采用“壓延法”加工較厚PP“正壓熱成型片材”(0.50——2.50 mm)時(shí),PP材料對(duì)設(shè)備適應(yīng)性很強(qiáng),工藝要求比較寬松。以立式三輥上進(jìn)料為例:采用“壓延法”生產(chǎn)時(shí),上輥與中輥之間有余膠,細(xì)如鉛筆。在生產(chǎn)0.50mm——2.5mm甚至更厚的正壓熱成型PP片材時(shí),對(duì)設(shè)備適應(yīng)范圍較寬,工藝調(diào)節(jié)比較容易。此外,還有以下幾種優(yōu)勢(shì):(1) 用“壓延法”工藝生產(chǎn)PP正壓熱成型片材時(shí),PP材料對(duì)螺桿、料筒的適應(yīng)性比較強(qiáng):不論是在理論上推薦的專用、突變式、分離型、L/D=22—25的單螺桿,還是漸變式、通用、排氣式、L/D=2O—35、屏障型、分流型等其他新型單螺桿,都在實(shí)際生產(chǎn)中有成功生產(chǎn)的事例。這是由于在實(shí)際生產(chǎn)中,各個(gè)工廠實(shí)力不同,不可能都擁有專用的設(shè)備或配置,加之材料的頻繁更換,不可能每次都更換為專用的料筒和螺桿。所以,在實(shí)際生產(chǎn)中:一條片材生產(chǎn)線既可以用來(lái)生產(chǎn)HIPS、CPS、ABS片材,也可以安排生產(chǎn)PP、PE片材,還可以加工PP降解材料、含填充母料的PP、PE片材。專業(yè)生產(chǎn)片材生產(chǎn)線設(shè)備的企業(yè),所推出的片材生產(chǎn)線一般都適合加工PP材料。(2) 用“壓延法”工藝生產(chǎn)PP正壓熱成型片材時(shí),PP材料對(duì)機(jī)頭結(jié)構(gòu)、調(diào)速方式、傳動(dòng)方式、溫控方式、唇口開(kāi)度、進(jìn)料方式(上進(jìn)料、下進(jìn)料)適應(yīng)性很強(qiáng)PP材料加工范圍較寬,所以溫度的設(shè)置也比較寬泛。由于PP材料的熔點(diǎn)是164-—170℃,而在實(shí)際生產(chǎn)中,加工溫度的設(shè)置可從170℃至270℃,具體隨材料產(chǎn)地不同、設(shè)備不同、加工地不同而有所差異。唇口開(kāi)度一般沒(méi)有太嚴(yán)格的要求,但唇口開(kāi)度應(yīng)該至少大于片材厚度。在實(shí)際操作中,片材規(guī)格較多,調(diào)整唇口開(kāi)度比較麻煩,甚至可以一直采用生產(chǎn)厚片材的唇口。有的采用唇口(厚)開(kāi)度≈片材厚度x(1+10——30%);有的是當(dāng)片材厚度低于0.8mm時(shí)唇口開(kāi)度采用1.0mm,當(dāng)片材厚度大于0.8mm低于1.5mm時(shí),唇口開(kāi)度采用2.0mm(由于一般熱成型用片材的厚度很少超過(guò)2.0 mm)。較常見(jiàn)三輥溫度的循環(huán)水控制在30℃—80℃。三輥循環(huán)水路有串聯(lián)、并聯(lián)、獨(dú)立控制等幾種方式,都能滿足生產(chǎn)要求。A.臺(tái)灣產(chǎn)的片材生產(chǎn)線:螺桿ф150 mm X34,無(wú)排氣式單螺桿和料筒;衣架式機(jī)頭,寬100mm,帶阻尼條;輥筒ф490mmX110mm,鏈條傳動(dòng),液壓油缸控制上下輥筒升降;獨(dú)立循環(huán)水箱自動(dòng)恒溫控制三輥溫度;立式下進(jìn)料;直流變頻調(diào)速電機(jī),功率300HP;邊角料隨機(jī)粉碎隨即擠進(jìn)料斗使用;真空上料。當(dāng)用“壓延法”生產(chǎn)(厚)1.70 mm X(寬)710 mm CPP 時(shí),正常生產(chǎn)工藝記錄如下:(1) 配料為:粒料PT103(臺(tái)灣福聚烯)50Kg,粉碎料60Kg(其50Kg厚碎料,10Kg薄碎料),粉狀透明劑