塑料挤出机的成型工艺控制处理及对制品的影响

塑料挤出机就是通过外部动力传递和外部加热元件的传热，来进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。以管材挤出机为例，工艺过程相关参数控制处理不当会产生一些问题。工艺控制参数包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度和牵引速度、加料速度、冷却定型等。 1、原材料的预处理 聚烯烃是非吸水性材料，当聚烯烃含吸水性颜料，对湿度敏感。或者使用回料及填充料时，含水量会增大。水分不但导致管材内外表面粗糙，而且可能导致熔体中出现气泡。解决的方法是先对原料采用干燥预处理，也可添加如消泡剂等相应的具有除湿功能的助剂。PE的干燥温度保持在60-90度，产量可提高10%--25%。 2、温度控制 挤出温度包括加热器的设定温度和熔体温度，温度控制可影响到物料的塑化、制品质量、产量，理论温度是控制在粘流温度和降解温度之间。聚烯烃温控范围较宽，熔点到280度之间均可加工。塑料挤出各段温度设定应考虑聚合物本身的性能，如熔点，分子量大小和分布，熔体指数等;其次考虑设备的性能，有的设备，进料段的温度对主机电流的影响很大;再次，通过观察管模头挤出管坯表面是否光滑，有无气泡等现象来判断。 1)机头设置温度，一般控制机身温度较低，机头温度较高，这样会获得较好的外观及力学性能，并减小熔体出口膨胀。机头温度偏高，可使物料顺利进入模具，但挤出物的形状稳定性差，收缩率增加;机头温度低，则物料塑料不良，熔体粘度大，机头压力上升。产品形状稳定性好，但加工较困难，离模膨胀较大，产品表面粗糙，同时还会导致挤出机背压增加，设备负荷大，功率消耗也随之增加。 2)口模设置温度，对管子表面光洁度有影响，在一定的范围内，口模与芯模温度高，管子表面光洁度高。通常来讲，口模出口的温度不应超过220度，机头入口的熔体温度为200度，机头入口和出口熔体温差不应超过20度。因为熔体与金属间较高的温度差将导致鲨鱼皮现象。过高的熔体温度可能导致口模积料。 3)熔体温度是指在螺杆未端测得的熔体实际温度，主要决定于螺杆转速和机筒设置温度。聚乙烯管材挤出的熔体温度上限一般规定为230度。一般控制在200度左右为佳。聚丙烯管材挤出的熔体温度上限一般为240度。熔体温度不宜过高。一般考虑物料的降解，同时温度过高也会使管材定型困难。 3、熔体压力控制 挤出过程中 重要的压力参数是熔体压力，即机头压力。熔体压力大小与原料性能、螺杆结构、螺杆转速、工艺温度、过滤网的目数、多孔板等因素有关。熔体通常控制在10-30MPa之间。一般来讲，增加熔体压力，将降低挤出机产量，而使制品密实度增加，并利于提高制品质量。需要提请注意的是压力过大，会带来安全问题。 4、真空定型 主要控制真空度和冷却速度两个参数。通常在满足管材外观质量的前提下，真空度应尽可能低，这样管材内应力小，产品在存放过程中变形小。 5、冷却控制 聚乙烯管材挤出成型中冷却水温要求一般在20度以下，在生产PPR管材时，前段温度可以稍高，后段较低，从而形成温度梯度。调节冷却水流量也是相当重要的，流量过大，管材表面粗糙，产生斑点凹坑;流量过小，管材表面产生亮斑易拉断，如分布不均匀，管材壁厚不均，或椭圆。 6、螺杆转速与挤出速度 螺杆转速是控制挤出速率、产量和制品质量的重要工作参数。单螺杆挤出机的转速增加，则产量提高。剪切速率增加，则熔体表观粘度下降。并有利于物料的均化，同时塑化良好，分子间的作用力增大，机械强度得到提高。但螺杆转速过高，电机负载过大，熔体压力过高，剪切速率过高，离模澎胀加大，表面变坏，且挤出量不稳。 7、牵引速度 牵引速度直接影响产品壁厚、尺寸公差、性能和外观。牵引速度比须稳定，且牵引速度与管材挤出速度相匹配。牵引速度越快，管材壁厚越薄，冷却后的制品其长度方向的收缩率也越大。牵引速度越慢，管材壁厚越厚，越容易导致口模与定径套之间积料，破坏正常挤出生产。

塑料挤出机的技术是塑料橡胶工业的重要加工技术

与注射技术相比，塑料挤出机的挤出加工具有连续、高效、规模化效益显着的特点。在 近的这几年里面，巿场原料的价格不断上升，能源成本压力的加大以及制品更高功能性需求等都对挤出加工提出了更严格的要求，更精密、更节能、更高效成为挤出技术发展的典型特征。 中国从塑料挤出机主机制造到全套生产线供应均有高性价比的全套解决方案。从主机及其塑料制品区分，中国可以制造的挤出机包括单螺杆塑料挤出机，适合于加工各种材料及各种结构的板、丝、片、膜、棒等产品;平行异向旋转双螺杆挤出机与锥形异向旋转双螺杆挤出机，适于加工温度敏感性材料，如PVC板、管、异型材等;平行同向旋转双螺杆挤出机，适于原料脱挥、造料、共混、填充、改性，增加一定装置如熔体泵，可用于直接成型;适于高填充料生产的磨盘挤出机、往复螺杆挤出机等。近年来，随着辅助设备与模具技术的不断成熟与发展，挤出生产线渐渐成为中国挤出机巿场的主力。 近年来，中国常规塑料挤出机及生产线，以优异的性价比逐渐走俏国际巿场。同时，中国在先进挤出技术领域不断创新，开拓出了多种新型挤出产品。并且，随着辅助设备与模具技术的不断成熟与发展，挤出生产线渐渐成为中国挤出机巿场的主力。PVC异型材及其后续加工设备、薄膜与管材生产技术与设备、各种线缆包覆技术在中国均有成熟的技术可以提供。 精密挤出成型可以免去后续加工手段，更好地满足制品应用的需求，同时达到降低材料成本、提高制品质量的目的。如今，满足塑料制品精密直接挤出的需要，多种成熟的技术已经推向巿场，聚合物熔体齿轮泵就是其中一种重要手段。这一技术已经广泛应用于化纤、管材、板材、线缆、薄膜、型材、复合挤出、造粒等生产线。 中国已可向国内外巿场提供三到七层的多功能复合膜生产线、三层复合化工包装结构性薄膜生产线、各种农地膜与棚膜生产线与土工膜生产线等挤出吹塑薄膜生产线。除此之外，各种流延膜与单向、双向拉伸膜生产技术也已发展成熟，并可提供五层复合或宽度超过五米的挤出流延膜生产线。