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影響塑料擠出的工藝因素有哪些?

發布時間:2015-01-27 來源: 環球塑化網 專題: 塑料機械 打印

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  影響塑料擠出的工藝因素主要有溫度、熔體壓力及熔體輸送速度。

  (1)溫度。溫度對塑料的擠出及型坯的性能有明顯影響。提高擠出機的加熱溫度會產生以下影響:可以降低熔體黏度,改善熔體的流動性,降低擠出機的功率消耗;可適當提高螺桿轉速,而不影響物料的混煉塑化效果;有利于改善最終制品的強度和光亮度;有利于改善最終制品的透明度。但是,熔體溫度過高,會使擠出的型坯易產生自重下垂現象,引起型坯縱向壁厚不均;會延長型坯吹脹冷卻時間;會加大最終制品的收縮率;會使pvc等熱敏性塑料降解,使Pc等工程塑料的型坯強度明顯降低。因此,應遵循這樣的原則來設定擠出機的加熱溫度,即在既能擠出光滑而均勻的型坯,又不會使傳動系統超載的前提下,為保證型坯有較高的熔體強度,應盡可能采用較低的加熱溫度。

  設定擠出機加熱溫度時,進料段溫度應相對低一些,防止物料堵塞在加料口影響物料的輸送;壓縮段的溫度較高,有利于物料的混煉塑化;擠出段的溫度可低于壓縮段,而高于進料段,有利于穩定而均勻地向機頭供料。

  擠出機的加熱裝置,一般采用電加熱器,同時安置風冷機,用以調節擠出機的加熱溫度。為控制擠出機加熱溫度的偏差,常采用比例(P)積分(I)微分(D)溫控儀。它們的作用分別是:

  ①比例作用。加熱電流和溫度偏差存在著比例關系,加熱電流愈小,溫度偏差也愈小。

  ②積分作用。加熱電流正比于溫度偏差對時間的積分。這樣,即使偏差很小,在一定時間后,亦能消除這個靜偏差,提高溫控系統靜態精度。

  ③微分作用。加熱電流比例于溫度偏差對時間的微分。那么,溫度偏差出現愈快,加熱電流相應的變化量也愈大,可提高加熱系統對外界突然干擾的能力。

  由于這些作用,PID溫控儀可使擠出機的溫度偏差控制在±1℃的范圍內,電能消耗量也相應降低一半左右。

  (2)熔體壓力。進入機頭的熔體應壓力均勻。適當提高擠出機內熔體的壓力,可使物料混煉均勻,使型坯及最終制品的性能穩定。對于高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯與低密度聚乙烯的共混物、用色母料著色的聚合物,足夠的熔體壓力可使型坯有良好的外觀,減少“晶點”和云霧狀花紋。但是,因雜物堵塞機頭網板,造成熔體壓力過高,會增加擠出機負荷而損傷機器,應及時更換、清洗網板,使進入機頭的熔體維持穩定的壓力。采用熔體流動速率低的樹脂,降低擠出機加熱溫度,提高擠出機螺桿的轉速等,都能提高擠出機的熔體壓力。

  為控制熔體的擠出壓力,可在擠出機的出料段安裝熔體壓力測量儀表。測量熔體壓力常用的儀表有機械式測壓表、液壓式(硅油、硅脂、水銀)測壓表、氣動測壓表及電氣測壓表等。

  (3)熔體輸送速度。熔體輸送速度大,則擠出機的擠出量大。提高熔體的輸送速度,可改善型坯的自重下垂現象,增加型坯的壁厚。熔體輸送速度隨螺桿直徑增加而增加,受機頭壓力的影響較小。提高擠出機螺桿的轉速和加熱溫度,可相應提高熔體的輸送速度。但是,當螺桿轉速提高到一定數值時,易產生熔體破裂現象。在塑料擠出過程中,上述三個因素是相互影響的。同時,要求這三個因素的波動性小。若溫度、壓力、熔體輸送速度出現較大波動,不僅型坯的壁厚均勻性、重復性等隨之變差,還會使最終制品的力學性能、尺寸穩定性等產生較大差異和性能下降。

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