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PVC管材擠出生產(chǎn)工藝與操作介紹
PVC塑料管包括軟管和硬管,在塑料管中所占的比例較大。 PVC塑料在生產(chǎn)中根據(jù)不同的用途加入不同添加劑,添加組分不同,管材制品呈現(xiàn)不同的物理力學(xué)性能,針對(duì)不同場(chǎng)合應(yīng)用。
RPVC管耐化學(xué)腐蝕性與絕緣性好,主要優(yōu)點(diǎn)是易切割、焊接、粘接、加熱可彎曲,安裝使用非常方便,主要輸送各種流體,以及用作電線套管等。RPVC管是將PVC樹脂與穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等助劑混合,經(jīng)造粒后擠出機(jī)成型制得,也可采用粉料一次擠出成型。
SPVC管材具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,卓越的電絕緣性和良好的柔軟性和著色性,是由PVC樹脂加入較大量增塑劑和一定量穩(wěn)定劑,以及其他助劑,經(jīng)造粒后擠出成型制造。Spvc管常用來代替橡膠管,用以輸送液體及腐蝕性介質(zhì),也用作電纜套管及電線絕緣管等。
1、 正確選擇原料及配方
硬管生產(chǎn)一般選用黏度為(1.7~1.8)×10-3Pa•s的SG-5型樹脂為宜。通常采用三鹽基性鉛做為穩(wěn)定劑,其熱穩(wěn)定性好,且和潤(rùn)滑性好的鉛、鋇皂類并用來增加潤(rùn)滑性。加工硬管,既要考慮內(nèi)潤(rùn)滑降低分子間作用力,使熔體黏度下降有利成型,又要考慮外潤(rùn)滑,防止熔體與熾熱的金屬粘連,使制品表面光亮。內(nèi)潤(rùn)滑一般用金屬皂類,外潤(rùn)滑用低熔點(diǎn)蠟。填充劑主要用碳酸鈣和鋇(重晶石粉),碳酸鈣使管材表面性能好,鋇可改善成型性,使管材易定型,兩者可降低成本,但切記用量過多會(huì)影響管材性能,壓力管和耐腐蝕管最好不加或少加填充劑。
2、工藝流程注意要點(diǎn)
RPVC管的成型使用SG-5型PVC樹脂,并加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、填充劑、顏料等,這些原料經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砗蟀磁浞竭M(jìn)行捏合,華希塑機(jī)PVC小管擠出機(jī)采用雙螺桿擠出機(jī),可直接用粉料成型。
另外,采取粉料直接擠出管材而不進(jìn)行造粒,應(yīng)注意兩點(diǎn):其一,粉料直接擠出成型最好采用雙螺桿擠出機(jī),因粉料與粒料相比,少了一次混合剪切塑化工序,故采用雙螺桿擠出機(jī)可加強(qiáng)剪切塑化,達(dá)到預(yù)期效果;其二,因粒料比粉料密實(shí),受熱及熱的傳導(dǎo)不良,故粉料的加工溫度可比相應(yīng)粒料的加工溫度低10℃左右為宜。
3、 工藝條件及控制注意事項(xiàng)
在生產(chǎn)過程中,由于PVC是熱敏性材料,其成型加工溫度應(yīng)嚴(yán)格控制。特別是RPVC,因其加工溫度與分解溫度很接近,往往因?yàn)闇囟瓤刂撇划?dāng)造成分解現(xiàn)象。擠出溫度應(yīng)根據(jù)配方、擠出機(jī)特性、機(jī)頭結(jié)構(gòu)、螺桿轉(zhuǎn)速、測(cè)溫點(diǎn)位置、測(cè)溫儀器的誤差及測(cè)溫點(diǎn)深度等因素確定。
(1) 溫度控制 溫度是影響塑化質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。溫度過低,塑化不良,管材外觀和力學(xué)性能較差,經(jīng)分流器支架后,熔接痕明顯或熔接處強(qiáng)度低。溫度過高PVC會(huì)發(fā)生分解,產(chǎn)生變色、焦燒,使操作無法進(jìn)行。
(2) 螺桿冷卻 RPVC熔體黏度大,流動(dòng)性差,螺桿因摩擦熱過大而升溫,會(huì)導(dǎo)致螺桿黏料分解或使管材內(nèi)壁毛糙,因此必須降低螺桿溫度,這樣可使物料塑化好,管內(nèi)表面光亮,提高管材內(nèi)外質(zhì)量。螺桿溫度一般控制在80~100℃之間,若溫度過低反壓力增加,產(chǎn)量下降,甚至?xí)l(fā)生物料擠不出來而損壞螺桿軸承的事故。因此,螺桿冷卻應(yīng)控制出水溫度不低于70~80℃。冷卻方法是在螺桿內(nèi)部用通銅管的方法進(jìn)行水冷卻。
(3) 螺桿轉(zhuǎn)速 螺桿轉(zhuǎn)速的快慢關(guān)系到管材的質(zhì)量和產(chǎn)量。螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)根據(jù)擠出機(jī)規(guī)格和管材規(guī)格決定。原則上,大機(jī)器擠小管,轉(zhuǎn)速較低:小機(jī)器擠大管,轉(zhuǎn)速較高。一般ф45單螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為20~40r/min,ф90單螺桿擠出機(jī),螺桿轉(zhuǎn)速為10~20r/min;雙螺桿擠出機(jī)15~30r/min。提高螺桿轉(zhuǎn)速雖可一定期程序上提高產(chǎn)量,若過高地追求產(chǎn)量,不改變物料和螺桿結(jié)構(gòu)的情況下,會(huì)引起物料塑化不良,管壁粗糙,管材強(qiáng)度下降。
(4) 定徑的壓力和真空度 管坯離開口模時(shí)必須立即定徑和冷卻。RPVC管材一般均采用內(nèi)壓外定徑的方法,通常壓縮空氣壓力穩(wěn)定在0.02~0.05Mpa范圍,可設(shè)置一貯氣缸使壓縮空氣壓力保持穩(wěn)定。壓力過小,管材不圓;壓力過大,一是氣塞易損壞造成漏氣,二是易冷卻芯模,影響管材質(zhì)量;壓力忽大忽小,管材形成竹節(jié)狀。若采用真空法定徑,其真空度約為0.035~0.070Mpa。
(5) 牽引速率 牽引速率直接影響到產(chǎn)量,和管壁厚度。牽引速率愈慢,管壁愈厚;牽引速率愈快,管壁愈薄,還會(huì)使管材縱向收縮率增加,內(nèi)應(yīng)力增大,因此牽引速率不穩(wěn)定會(huì)造成管徑忽大忽小,影響到管材尺寸、合格率及使用效果。正常生產(chǎn)時(shí),牽引速度應(yīng)與管材的擠出速率密切配合,牽引速率應(yīng)比擠出線速度稍快1%~10%。
正常生產(chǎn)中,將擠出的管材放于牽引履帶內(nèi),但履帶不夾緊管材,觀察履帶與管材線速率差,若牽引速率比擠出速率慢,應(yīng)調(diào)節(jié)加快到壁厚符合要求為止,這可以做為調(diào)節(jié)速率一個(gè)比較適用的方法。