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技术服务 - 塑料颗粒的加工工艺过程准


以pvc为例,简单介绍塑料颗粒的工艺过程

造粒工序是将高聚物树脂与各种添加剂、助剂,经过计量、棍合、塑化、切粒制成颗粒状塑料的生产过程,塑料颗粒是塑料成型加工业的半成品,也是挤出、注塑、中空吹塑、发泡等成型加工生产的原材料。

树脂有粉末状和粒状两种。

用挤出法造粒是最基本和最简单的造粒方法,应用广泛。

对于各种塑料成型加工方法,用颗粒料加工与粉料直接加工相比,用造粒的颗粒料的优点如下:

(1)加料方便,不需要在加料斗安装强制加料器。

(2)颗粒料相对密度比粉末料大,塑料制品强度较好。

(3)树脂与各种固体粉末料或液体助剂的混合较均匀,塑料制品的物理性能较均匀。

(4)塑料制品色泽均匀。

(5)颗粒料种含空气剂挥发物较少,使塑料制品不易产生气泡。

(6)颗粒料对挤出机和生产环境无污染。

生产工艺:

1、配料前的准备工作

配料前的准备工作包括树脂过筛、增塑剂过滤、粉末状添加剂磨浆、色母料粉的配制原材料干燥、块状添加剂的加热熔化等工序。

高聚物树脂在生产、包装、运输过程中,可能混入机械杂质或其他杂质,为防止损坏造粒设备和降低产品质量,树脂必须过筛后使用,粉末聚氯乙烯一般采用40目的筛网,颗粒状聚乙烯或聚丙烯过筛,可用比树脂粒径稍大的细丝网过筛。

为防止增塑剂内机械杂质或黑色垃圾混入制品,影响产品性能,生产电缆料时,增塑剂一般用60~120目的过滤网过滤〔粘度大的用60目的,粘度小的用120目。

对颗粒较粗或容易结团的粉末状添加剂,最好先用增塑剂进行磨浆,以浆料加人,混合分散于树脂中较均匀。磨浆设备为三辊研磨机,磨浆配方一般添加剂与增塑剂的比例为1:1左右,浆料细度指标为60~80μm。

浆料配方比例为重量份数之比,其比例大小主要根据粉状料表观密度大小来定,粉料表观密度大的,需要加入的增塑剂数量多。增塑剂一般用粘度小的DOP。在增塑剂投料量中,应扣除磨浆时加入的量。

对硬质聚氯乙烯制品,因不加入增塑剂,一般是先制造高浓度的聚氯乙烯色母料粉,然后加入捏合机混合。例如,硬质聚氯乙烯管材染色均采用此方法。用捏合机制造色母粉时,应适当加入稳定剂,防止树脂分解。

对易吸潮的树脂及添加剂,在捏合或挤出之前必须先干燥除水。例如尼龙树脂和ABS树脂均易吸水,必须干燥至含水量小于0.1%,干燥设备有:沸腾干燥器、真空干燥器或真空干燥料斗等。

有些功能性的母料,例抗静电母料、抗粘连母料、珠光母料、填充剂母料等,均易吸潮,加入挤出机前均应进行干燥,否则会影响生产或降低制品质量。

作为块状的硬脂酸和石蜡均是塑料加工中应用较多的润滑剂。若直接加入捏合机,会因高速捏合机内高速旋转撞在折流板上,损坏折流板,所以必须先加热熔化后加入捏合机。硬脂酸的熔点为69.60℃,石蜡熔点为60℃。

2、配方称量

投入捏合机或密炼机进行混合,塑炼的原材料,首先应按设备容积和投料系数,估算出投料量。

根据投料量精确称重,称量必须准确无误,否则会使制品质量不稳定。称量衡器和自动计量装置应定期检查与校正,防止因计量错误造成质量波动。

3、捏合

捏合可分为加热捏合与冷却捏合,用高速捏合机。

加热捏合的工艺条件:软质聚氯乙烯捏合时间10~15min,出料温度95~100℃;硬质聚氯乙烯捏合时间5~10min,出料温度100~110℃。另外,捏合时的加料顺序对捏合质量有影响。

冷却捏合 从高速捏合机出来的物料温度较高,超过100℃,若放入贮料筒,易发生变色、结团甚至物料分解。因此,需要立即进行冷却混合,使物料温度下降至50℃以下,才能贮存供挤出机用。冷却混合工艺条件无论软质、硬质聚氯乙烯均为捏合时间5~10min,出料料温50℃以下。

密炼 用50L密炼机,密炼软质聚氯乙烯和聚乙烯的色母料的工艺条件如下,软质氯乙烯密炼时间3~5min,密炼温度90~110℃,出料料温100~110℃;聚乙烯密炼时间8~10min,密炼温度80~100℃,出料料温140~145℃。密炼好的物料为团状料,不能有未塑化的粉料或颗粒料放出。

4、挤出造粒

挤出造粒可用单螺杆和双螺杆挤出机。主要控制挤出温度、螺杆转速、切刀转速和粒料冷却。使粒料不发生粘粒,颗粒尺寸均匀,塑化较好。切刀转速调整到颗粒料长度3~4mm。 螺杆转速调整到粒料不发生粘连。挤出软聚氯乙烯电缆料,直径65mm的单螺杆挤出机温度依次为140~150℃、160~170℃、150~160℃、150~160℃,转速为20~30r/min;直径51~150mm的双螺杆挤出机温度依次为130~140℃,140~145℃、150~155℃、145~150℃,螺杆转速为15~20r/min。直径6mm平行双螺杆挤出机造粒聚乙烯,温度依次为200~220℃、230~240℃、240~250℃、250~260℃。



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