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PVC管材擠出溫度的控制與優化

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PVC管材擠出溫度的控制與優化

發布日期:2017-05-06 作者: 點擊:


根據各個加熱段具體職能,用錐形雙螺桿擠出機進行PVC-U擠出生產,其整個過程大致可分為加溫、恒溫、保溫等三個區域。加溫與恒溫主要在擠出機內,以排氣孔為界,劃分為兩個相對獨立又相互關聯的部分,保溫區過程由合流芯、擠出模體及擠出口模等部分構成。下面具體說下陜西PVC管材各段的溫度設置機理與重點。

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1. 給料段溫度:給料段是電加熱器傳遞熱給螺筒、顯示的溫度是該段螺筒的溫度,并非是物料溫度。大量實踐證明,在給料、擠出速度和計量段設定溫度不變前提下,適當提高給料段的設定溫度,可有效降低計量段顯示溫度與設定溫度之間的溫差,充分說明給料段溫度在一定程度上發揮著調整剪切熱的作用。

2. 壓縮段溫度:物料進入剪切作用較大的壓縮段,在螺桿剪切力作用下,升溫較快。設定溫度高一些,有助于降低物料粘度,加快流動性,同給料段一樣,可以減少剪切熱的危害。

 3. 熔融段溫度:熔融段的物料基本熔化,因螺槽容積的變化,(一般壓縮比小于1 ),熔壓驟然降低,可以發揮充分恒溫和排氣的職能。設定溫度和壓縮段保持一致或略高,有助于防止熔體降溫,因熔體壓力的降低會使熔體溫度也呈下降的趨勢。

 4 計量段溫度:計量段顯示的溫度不是物料溫度。僅是物料在剪切熱作用下傳遞給螺筒的溫度,物料溫度往往高于顯示溫度。設定溫度的目的不是為了提供外熱,而主要是為了及時停止外加熱,并利用螺筒冷卻裝置和螺桿油溫度的適當調節來轉移多余的熱量,防止物料分解。有的磨損嚴重的螺筒這段的冷卻裝置,在設備開機不久就會處于長期工作狀態才能勉強保持溫度不上升。因此設定溫度不宜過高,以顯示溫度≤l 85℃為宜。當擠出量過小,顯示溫度過低時,又可視情況適時提高螺筒、螺桿設定溫度或給料速度以增加剪切。

 5 合流芯及擠出模體溫度:熔體進入合流芯,已完全呈熔體狀態,并開始由變速變壓的螺旋運動轉變為勻速直線運動,并通過口模建立熔體壓力,使溫度、粘度和流動速度更趨均勻,為制品成型做最后的準備。由于改變運動方向,建立熔體壓力需犧牲一定的能量為代價,同時該區域由剪切作用產生的內熱已不復存在。因此溫度設定宜高一些,以減緩物料的熱損失。

 6口模溫度:口模設定溫度主要是為成型和調整流速及表面光亮度服務的,由于熔體進入口模,在分流錐導向下,已由圓柱體轉化為呈產品需要形狀的薄壁熔體,依靠外加熱,也可以將型坯熔體溫度均勻提升到最佳塑化度區域。因此、口模溫度直接關系到產品的外在成型質量,值得指出的是,當擠出制品輕微塑化不良時,還可以通過適當提高口模溫度來解決。但當擠出制品出現嚴重塑化不良時,過度依賴提高口模溫度來解決也是不當的。會因表面溫度過高,熔體從口模擠出,發生不均勻膨脹,同時也會因熔體壓力的降低而改變設備內部的摩擦和剪切程度,反而加劇物料的塑化不良,這時候還是要通過螺筒各段的溫度綜合調節來解決。

7 螺桿溫度:螺桿溫度的控制一般有兩種裝置,一種是螺桿自調溫,利用熱管對流原理,實施熱量在螺桿內部的均衡交換,不用外加能量,但換熱效率較低。我國目前在5 5型以下的錐形雙螺桿擠出機大致都是這種配置;一種是外加熱與冷卻裝置,通過外加能量調節螺桿加熱區和恒溫區的溫度。螺桿溫度的的設定,主要依據加溫區和恒溫區的設定與顯示的溫差來確定。其主要職能是輔助給料段加溫或為計量段降溫,平衡兩者的溫差(我們公司的雙螺桿都是采用的這種裝置)。從目前實際的擠出機情況和存在的問題來看,主要是發揮后者的作用。

 8. 工藝溫度控制機理小結:擠出溫度設定之所以要求為“馬鞍型”,主要是為確保物料和熔體溫度呈“階梯型”,由低到高,始終處于平穩上升,均衡塑化狀態,而不至于因物料在加溫區域設定溫度太低,物料至排氣孔時還未能塑化,從排氣孔冒料;在恒溫區域因設定溫度過高,導致物料發生降解。



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