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[擠塑工序] PVC加工技能培訓手冊
P:2008-02-26 09:25:29
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從事PVC工作久矣，常為員工搞培訓，結(jié)合自身經(jīng)驗，總結(jié)編字了這套培訓手冊，希望能對大家有所幫助。
PVC塑料加工技能培訓手冊
編輯：鄒石川
一． PVC塑料概況
1．塑料是指有機合成樹脂為主要組成成分，經(jīng)過加入各種助劑，如增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、阻燃劑、填充劑等。且在加工過程中能流動成型的材料。
2．PVC的化學名稱是聚氯乙烯，是一種熱塑性材料，具可塑性和再生性，使用范圍極為廣泛，其分子式為
[-CH2-CH-]n
CL
因碳原子上的CL——極易被脫去，發(fā)生變色分解之現(xiàn)象。
聚氯乙烯的生產(chǎn)是以懸浮聚合法為主，懸浮聚合時，采用不同的分散劑能制得顆粒結(jié)構(gòu)不同的兩種PVC樹脂，一種為緊密型，俗稱“玻璃球樹脂”其顆粒表面光滑，內(nèi)部無孔，呈實心球狀結(jié)構(gòu)。另一種蔬松型，俗稱“棉花球樹脂”顆粒表面粗糙，內(nèi)部蔬松多孔，易于塑化，吸油性及浸潤性好。成型時間短，制品性能良好。
3．PVC優(yōu)點：耐化學藥品性好、耐燃耐磨、消聲消震、電絕緣性優(yōu)良、力學性能良好。
4．PVC缺點：熱穩(wěn)定性差，且軟化溫度低，對光、熱、紫外線不穩(wěn)定，故加工成型中易放出氯化氫氣體。
二． 攪拌
1．混合物分兩大類
A． 潤性物料：配方體系中含有液態(tài)添加劑的混合物料稱潤性物料，它較容易混合均勻。
B． 非潤性物料：配方體系中不含或含有少量液體添加劑的混合物稱非潤性物料。對于樹脂為粉狀物料，各添加組分也為粉狀物料的配方，要求各粉狀添加物的粘度盡可能一致，這樣才可能混合均勻。
2．物料的混合原理
A． 混合作用一般靠擴散、對流、剪切作用來完成的。
1）擴散作用是憑各組分之間的濃度差推動，構(gòu)成各組分的微粒由濃度較大的區(qū)域遷移到濃度較小的區(qū)域，從而過到組分的均一。
2）對流作用是使兩種或多種物料要相互占有的空間內(nèi)發(fā)生流動，以期達到組分的均一，對流需借助外力的作用，通常用機械攪拌進行，不論何種聚集態(tài)的物料，要使其組分均一，對流作用是必不可少的。
3）剪切作用是利用剪切力促使物料組分均一的混合過程，剪切速率愈大，對混合作用愈有利，剪切力對物料的作用方向最好是能不斷的作90度角的改變，即使物料連續(xù)承受互為90度的兩剪切力的作用，則效果最好。
B． 高速混合機主要是靠對流作用達到物料的組分的均一混合效果。其次是提高溫度，依靠摩擦生熱使物料充分塑化。
C． 高速混合機
1）高速混合機的組成部分
高速混合機由混合容器、容器蓋、折流擋板、攪拌裝置、排料裝置、驅(qū)動電機、機座等組成、混合容器外附加熱冷卻裝置（一般為夾套）。攪拌裝置由一到三組葉輪組成，分別裝置在同一轉(zhuǎn)軸的不同高度上，每組葉輪的數(shù)目通常為兩個，葉輪的轉(zhuǎn)速一般的快慢檔或變頻無極調(diào)速檔�？炻齼蓹n的速率比一般為2：1。
2）高速混合機的工作原理
混合時，物料受到高速攪拌，在離心的作用下，物料沿混合室側(cè)壁上升，至一定高度或遇折流擋板時落下，然后再上升和落下，從而使物料微粒間產(chǎn)生較高的剪切作用和熱量，除起到物料的混合均勻的效果外，還可使物料溫度上升達致塑化。
D． 提高混合程度的方法如下
1）盡量增大不同組分的接觸面，減少物料的平均厚度。
2）各組分的接觸面應(yīng)相當均勻的分布在被混物料中。
3）使在混合物料的任何部分各組分之比率和整體比率相同。
3．物料的準備
粉料的配制包括原料的準備和原料的混合兩個過程，原料的準備主要有原料的預(yù)處理（主要是干燥和除去雜質(zhì)，進油性原料預(yù)熱）稱量（應(yīng)保證組分比率的準確性）。
原料的混合只是一種簡單的混合，只增加各組分的微小粒了空間的無規(guī)程度，一般不減小粒子本身的尺寸。
完成塑料配制（配混）的方法大都靠混合以使其形成一種均勻的復(fù)合物，不管其形狀（粉料、粒料）如何，它們的區(qū)別主要表現(xiàn)在混合塑化和細分程度的不同。
三． 冷卻
因PVC的軟化點為75℃-80℃。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度80℃左右，100℃開始分解，所以當混合物料混合后應(yīng)立即放入冷卻缸進行冷卻，冷卻溫度應(yīng)在玻璃化溫度之上，且在分解溫度之下，即80℃-90℃間。
如果冷卻不均中不冷卻，輕則變色，即產(chǎn)生多烯結(jié)構(gòu)（變黃），重則分解，燒焦，當熱散發(fā)不出時，此時在混合過程中部分脫去的氯化氫氣體無法逸出，而散發(fā)不出的熱和氯化氫氣體都能加速PVC分子鏈的斷裂。
如果冷卻溫度過低，則會使混合物料回歸于玻璃態(tài)，在擠出時可能導致部分未受熱的混料堵塞過濾網(wǎng)，或沒有達到軟化溫度之料擠出后造成粒子表觀粗糙或起粒。
四． 造粒
當物料混合好后，為了適應(yīng)塑料的成型加工之需要以及便于包裝、貯存。都應(yīng)使之粒化（造粒）。
物料混合的終于則依配方規(guī)格的不同設(shè)定不同的混合溫度，一般情況下，粉料呈蓬松態(tài)或增塑劑己全部被粉料吸收（用手抓無油膩感且不粘手）。則可認為己達混合終點。
1．擠出機的工作原理
擠出機的主要部件是螺桿和料筒，當初混物料投入料斗后，物料即被旋轉(zhuǎn)的螺桿卷入料筒，一方面受筒壁的加熱而逐漸升溫熔融，另一方面則繞著螺桿前移，由螺桿拖曳所產(chǎn)生的正流流速在物料前進縱截面上的各點是不等的（其中以貼近螺桿的為最大，而以靠近筒壁的為最小），所以有一定剪切作用的發(fā)生，擠出機內(nèi)物料的塑煉就是在受熱與受剪切的作用下完成的。
以塑煉用的擠出機（造粒）與成型用的（注射）機比，前者常用較大型的，而且螺槽偏淺，借以增大剪切力。
由擠出機條形口模擠出的熔融物料條，即可以用裝在口�？装逄幍男D(zhuǎn)刀進行熱切，旋轉(zhuǎn)刀在孔板表面的切削速度可通過改變轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速來控制，即調(diào)節(jié)粒料尺寸，隨后再進行空（風）冷以完成�；�，也可以使擠出料條牽引離開機頭，經(jīng)水冷硬化再縱切�；�。
2．擠出機的類型
上文提到�；坝袃蓚�冷卻硬化過程，即風冷和水冷。也就是兩種機型的一般表征方法。
1） 擠出機基本結(jié)構(gòu)主要包括：機座，電動機，傳動裝置，加料裝置，料斗，料斗冷卻區(qū)，料筒，料筒加熱器，螺桿機頭，熱電偶控溫點，過濾孔板及機臺加熱器。
2） 螺桿：單螺桿擠出機規(guī)格主要以螺桿直徑大小來表示，工業(yè)上多以Φ45mm-Φ90mm設(shè)備進行塑料配制。 雙螺桿直徑范圍為Φ45mm-Φ400mm，長徑比一般為18-22：1 ，PVC制造其螺桿的長徑比通常約在20-25間。螺桿一般分為三大段：送料段，熔化段（壓縮段），計量段（均化段）。
3．塑煉終點
用小刀切開塑料粒來觀察其截面，截面不顯毛糙，而且顏色和質(zhì)量都顯均勻，膠料條表觀圓潤平滑光亮，無顆粒。即可認為塑料粒是合格的。
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