擠壓工藝控制要點(diǎn)

　　1、溫度

　　要正確的控制擠壓溫度，必須先了解熱塑性塑料的溫度與物理性質(zhì)的關(guān)系，從而了解高分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通常擠壓溫度的控制是機(jī)身溫度由加料段到擠出段逐漸升高，物料由玻璃態(tài)逐漸變成粘液態(tài)到機(jī)頭溫度一般都控制在流動(dòng)溫度和分解溫度之間(溫度一般是160~180°C)。口模定型處略比機(jī)頭溫度低一些，具體溫度的控制要根據(jù)各臺(tái)擠壓機(jī)的特點(diǎn)、塑料的配方、粒料的加工特性、以及制品的質(zhì)量情況來決定，不能一概而論。所以實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)還是很重要的，操作中還必須注意以下幾點(diǎn)：

　　(1)儀表溫度與實(shí)際溫度的差別(最大為10°C);

　　(2)測量點(diǎn)是否選擇恰當(dāng)(水銀溫度計(jì)插入的深度與配合是否緊密);

　　(3)熔融塑料的溫度與機(jī)頭壁的溫差(根據(jù)實(shí)測相差2~4°C)。

　　2、壓力

　　圖8-28表示熔融塑料在擠壓過程中通過機(jī)頭時(shí)的壓力變化情況，采用Φ150毫米的擠壓機(jī)測定，測壓點(diǎn)是直接將測壓設(shè)備安置在機(jī)頭熔融塑料處。從圖中看出，開始加料五分鐘后，料還沒到達(dá)機(jī)頭的測量環(huán)，此時(shí)壓力急速上升，到六分鐘時(shí)達(dá)到180公斤/厘米² ，這可以認(rèn)為是通過過濾板時(shí)的阻力。待物料經(jīng)過過濾板后，壓力稍有下降。當(dāng)物料進(jìn)入口模時(shí)，壓力又上升，直到十七分鐘物料走出口模時(shí)，壓力上升到125公斤/厘米²。再經(jīng)過七分鐘后，壓力則下降到120公斤/毫米²，開始正常出料。圖上A點(diǎn)為料流經(jīng)過過濾板時(shí)的壓力，B點(diǎn)為料流經(jīng)過口模時(shí)的壓力，因此，可以認(rèn)為構(gòu)成機(jī)頭的阻力，主要是過濾板和口模。從表8-1中同樣可以看出口模的成型長度對制品的產(chǎn)、質(zhì)量的影響是很大的，機(jī)頭壓力大，對產(chǎn)品的致實(shí)程度是有好處的，特別在成型硬聚氯乙稀棒材時(shí)，更為顯著。如果機(jī)頭壓力不夠大，硬棒就有空心現(xiàn)象，但機(jī)頭壓力過大，也會(huì)影響產(chǎn)量，尤其是大型擠壓機(jī)，由于螺槽深度大，阻力也會(huì)相應(yīng)的較大，且阻力對產(chǎn)量的影響較明顯。

　　在擠壓過程中，由停車再開車時(shí)，要注意機(jī)頭的溫度(特別在過濾板處溫度)。如果料溫過低，就會(huì)引起壓力突然升高而造成損壞。

　　3、螺桿轉(zhuǎn)速

　　螺桿轉(zhuǎn)速與產(chǎn)量有直接的關(guān)系，轉(zhuǎn)速增加，產(chǎn)量也顯著提高。轉(zhuǎn)速增加，功率消耗也顯著地提高。

　　為了提高產(chǎn)量，采用較高的轉(zhuǎn)速是比較有利的。但是，對硬質(zhì)聚氯乙稀制品的質(zhì)量究竟有什么影響呢?很顯然，螺桿轉(zhuǎn)速的升高，必然會(huì)使物料在螺桿中得到更多的剪切作用，這時(shí)，混合及塑化是有利的。因?yàn)樵跀D出段剪切速率隨著轉(zhuǎn)速的提高，剪切速率增大，物料的粘度下降，有利于物料的均化。同時(shí)，由于塑化良好，使分子間作用力增大，機(jī)械強(qiáng)度有所提高。實(shí)踐證明，在較高轉(zhuǎn)速(10RIM)下生產(chǎn)的硬聚氯乙烯管其抗沖擊、抗彎曲、抗拉等機(jī)械性能均比低轉(zhuǎn)速(5RPM)的硬管好。同時(shí)管子通過分離器以后的并縫線也由于塑化良好而并合得更好，故管子的爆破壓力可以提高，壓扁試驗(yàn)也完全符合部頒標(biāo)準(zhǔn)。

　　螺桿轉(zhuǎn)速提高后，牽引速度也要相應(yīng)地提高，于是通過冷卻槽的時(shí)間變短。假定冷卻槽長度不變，管子的冷卻程度就比較差，而使管溫升高，管子容易彎曲，因此，必須在工藝上小心控制。

　　另一方面，由于螺桿轉(zhuǎn)速的提高，物料在螺桿內(nèi)的停留時(shí)間較短了，由于過高的摩擦熱，生產(chǎn)出的硬聚氯乙烯管內(nèi)表面比較毛糙。如將螺桿轉(zhuǎn)速降低，則硬管內(nèi)表面就比較光滑。當(dāng)雷諾數(shù)R<5×10時(shí)，高轉(zhuǎn)速(10轉(zhuǎn)/分)生產(chǎn)的硬管，其摩擦系數(shù)λ比低轉(zhuǎn)速(5轉(zhuǎn)/分)生產(chǎn)的硬管平均大14%。當(dāng)雷諾準(zhǔn)數(shù)R >5×10 時(shí)，高轉(zhuǎn)速生產(chǎn)的硬管的摩擦系數(shù)λ比低轉(zhuǎn)速生產(chǎn)的硬管平均大42%。毛糙的內(nèi)壁管對用戶來講是不歡迎的，因?yàn)樵谕瑯拥膲毫ο?，流量就要相?yīng)減少。如何適當(dāng)?shù)剡x定轉(zhuǎn)速，操作者必須根據(jù)產(chǎn)品的外觀、物理機(jī)械性能及產(chǎn)量的要求全面考慮。

　　4、螺桿的冷卻

　　在螺桿轉(zhuǎn)速高的情況下，螺桿內(nèi)就更需進(jìn)行冷卻，尤其在大型擠壓機(jī)的工藝操作中，為了減少摩擦熱，得到光滑的優(yōu)質(zhì)制品，螺桿內(nèi)常用水冷卻。但螺桿通水冷卻后，螺桿根徑處的溫度小于機(jī)筒內(nèi)壁溫度，從而使螺槽內(nèi)沿槽的深度方向物料之粘度不同，這樣，就會(huì)顯著地減少擠出產(chǎn)量。

　　5、牽引速度

　　聚氯乙烯制品在擠出過程中，物料由口模經(jīng)定型套至冷卻槽，溫度從160°C以上的粘流態(tài)冷卻為玻璃態(tài)，必然要經(jīng)過高彈態(tài)，在牽引力的作用下，分子就發(fā)生定向作用。其結(jié)果就必然影響制品的性能。

　　牽引速度應(yīng)與制品的擠出線速度相當(dāng)。因此牽引速度與制品的擠出線速度之比可表示為拉伸力的大小，其比值大于1，制品的壁厚減小，制品受到拉伸力小，此外，溫度對拉伸程度也有影響，如果冷卻槽長度不變，冷卻水溫度不變，牽引速度增加，則制品經(jīng)過冷卻槽的時(shí)間就減小，制品溫度就升高。顯然，溫度升高，定向程度減小。牽引速度越大，管壁越薄，其長度方向的收縮率也越大。正是由于這個(gè)原因，一般管材的長向收縮率較徑向收縮率大。