Parte 1: Breve introdução à tecnologia de processoamento de PVC
1. O papel das matérias-primas (incluindo propriedades físicas, propriedades químicas, propriedades mecânicas de matérias-primas e seu papel em PVC);
2. A fórmula do PVC ;
2.1. Fórmula de reação sinérgica: As duas matérias-primas juntas podem desempenhar três, quatro, cinco, etc. funções na fórmula, e a eficiência é significativamente aumentada.
2.2. Reação de adição: a eficiência das duas matérias-primas não aumenta nem diminui quando unidas.
2.3. Contra-reação: Quando as duas matérias-primas são reunidas e adicionadas à fórmula, sua eficiência não aumenta, mas diminui, o que equivale a um ou menos de um efeito, portanto seu efeito é obviamente reduzido. Na verdade, a contra-reação é apenas um tipo de contra-reação. A reação química, em termos mais gerais, é a reação ácido-base em química;
3. Misturando process : Colocar as matérias-primas produzidas pela fórmula em um dispositivo para aquecimento e mistura;
4. A estrutura e processo de extrusão da extrusora;
5. Molde;
6. As competências operacionais e o sentido de responsabilidade dos colaboradores .
Parte 2: A estrutura e processo de extrusão da extrusora
1. A estrutura da extrusora:
A extrusora é composta por um motor (ou seja, um dispositivo de acionamento), uma caixa de redução (redutor), uma caixa de distribuição, um cilindro, um parafuso (uma parte do cilindro e do parafuso), um dispositivo de aquecimento e resfriamento e um dispositivo de controle elétrico. A parte central da estrutura da extrusora é o cilindro e o parafuso, e as demais são dispositivos auxiliares, mas não é possível sem esses dispositivos. Esses dispositivos são peças fixas e vulneráveis. O material e o material em pó seco misturado são empurrados para dentro do cilindro através do alimentador a uma certa velocidade, e este material é naturalmente empurrado para dentro do parafuso do cilindro.
2. O papel de cada parte do cilindro e parafuso da extrusora:
Zona um (zona de pré-plastificação): O papel da zona um é o mais importante no aquecimento elétrico e no processo de extrusão de toda a extrusora. É mais importante do que outras zonas. As tarefas que realiza incluem:
①O material em pó seco é compactado, cortado e encaminhado quantitativamente;
②Um processo de pré-plastificação antecipado. Se a pré-plastificação numa zona não for alcançada, o grau de plastificação de toda a máquina não será alcançado. Em toda a extrusora (excluindo o molde), a temperatura na primeira zona é A mais alta é o ponto mais alto de temperatura. Caso uma zona não atinja a pré-plastificação, ocorrerão as seguintes situações:
① Material saindo do orifício de exaustão do motor principal,
②, a corrente é obviamente maior
③ O produto é muito frágil.
Segunda zona (zona de plastificação): Nesta zona, o material em pó seco transferido da primeira zona foi comprimido em blocos através da pré-plastificação na primeira zona, e os blocos compactados são transportados para frente com a rotação do parafuso Chegando no segunda zona, a estrutura do sino espiral muda nesta zona. O sino espiral tem 4 ~ 5 mm de espessura e produz 9 ~ 11 espirais, e as duas extremidades são desconectadas, de modo que a segunda zona atinge totalmente o grau de plastificação padrão. 90% do total. Como existem muitas pequenas ranhuras no sino espiral, o objetivo da mistura é alcançado, de modo geral a segunda zona atingiu mais de 90% da plastificação. Se o material não atingir a pré-plastificação na primeira zona, terá um efeito adverso na segunda zona:
①, o material em pó seco não é plastificado,
②. Esprema o sino do caracol. O ajuste de temperatura da segunda zona deve ser 1~2℃ menor que o da primeira zona ou igual ao da primeira zona. Deve ser ajustado de acordo com a capacidade de plastificação da extrusora. Se a capacidade de plastificação da extrusora for melhor, a temperatura desta zona pode ser inferior a Se a capacidade de plastificação da extrusora não for boa, a temperatura desta zona deve ser igual à da primeira zona.
Zona três (zona de homogeneização): A função desta zona é plastificar completamente os materiais que não foram completamente plastificados na segunda zona. A terceira zona deve garantir que a plastificação atinja 100%. Portanto, a terceira zona da extrusora também é mais importante. A temperatura da terceira zona deve ser 5 ~ 6 ℃ menor que a da segunda zona e a máxima não deve exceder 8 ℃. Como o material do parafuso cilíndrico é liga de aço, o material rígido tem condutividade térmica e a temperatura é escalonada. Muita diferença não ajudará.
Quarta zona (zona de transporte quantitativo e extrusão): Esta zona não realiza nenhuma tarefa de plastificação. Se o material estiver bem plastificado, você poderá ver nesta zona que a rosca flutua e gira no centro do cilindro da extrusora. Portanto, a tarefa da quarta zona da extrusora é transportar quantitativamente o fundido plastificado. Se esta zona tiver capacidade de plastificação, terá um efeito muito prejudicial na extrusora. A temperatura da zona quatro deve ser inferior à da zona três, e a diferença de temperatura entre as duas zonas deve ser de 5 ~ 6 ℃, e o máximo não deve exceder 8 ℃.
Do ponto de vista acima, a temperatura da extrusora é de alta a baixa, e a temperatura em uma zona é a mais alta. Não é absolutamente permitido ir de baixo para cima, e é absolutamente proibido ficar plano. Mas, em geral, a diferença de temperatura entre a zona 1 e a zona 4 não pode exceder 20°C.
3. O papel do núcleo de confluência:
① Os materiais fundidos extrudados pelos dois parafusos atingem a confluência e a soldagem.
② Dispositivo de ajuste fino do grau de plastificação.
③O grau de plastificação pode ser avaliado medindo a pressão e a temperatura de fusão através do sensor do núcleo de confluência.
A função do dispositivo de ajuste fino para o grau de plastificação: quando o grau de plastificação é um pouco baixo ou o grau de plastificação é um pouco alto, não é necessário considerar outros problemas da extrusora. Você pode ajustar a plasticidade diminuindo ou aumentando a temperatura do núcleo de confluência. Grau. Diminua a temperatura do núcleo de confluência para aumentar o grau de plastificação e aumente a temperatura do núcleo de confluência para diminuir o grau de plastificação. A plastificação deficiente significa que a plastificação ainda é um pouco curta. Existe uma certa regra para o ajuste fino. Se a temperatura das quatro zonas da extrusora for 170°C, a temperatura do núcleo de confluência pode ser definida para 160°C ou 180°C, e a temperatura do núcleo de confluência é diferente. Pode ser superior ou inferior às quatro zonas em mais de 10°C, portanto a temperatura do núcleo de confluência deve ser ajustada dentro de 10°C com base nas quatro zonas como padrão.
4. A função da matriz é produzir produtos qualificados:
Aqui estamos explicando que a redução da temperatura do núcleo de confluência aumenta o grau de plastificação. Aumentar a temperatura do núcleo de confluência diminui o grau de plastificação. Nosso material polimérico de PVC tem uma característica. Quanto maior a temperatura, mais rápida será a fluidez, mas não é infinita. Por exemplo, um tubo quadrado possui quatro zonas de aquecimento. Se o fluxo do lado esquerdo for lento e a saída for menor, o aquecimento deste lado aumentará imediatamente a fluidez. Portanto, quanto maior o aquecimento, a fluidez e a extrusão do objeto Quanto mais rápido o volume, por que a fluidez do objeto aquecido é mais rápida, porque não há resistência, ele é suavemente espremido, na verdade, podemos considerar o núcleo de confluência como uma válvula, quando nossa válvula de água está totalmente aberta, a água flui suavemente. Quando a válvula está entreaberta ou completamente fechada, a água não flui ou flui muito pouco. Usamos o núcleo de confluência como válvula de água. Quando a temperatura está baixa, equivale a fechar a válvula por um tempo. Esta é a verdade. A temperatura do núcleo de confluência é ajustada para aumentar um certo grau de plastificação, mas não é completa e é usada para aumentar o grau de plastificação em pequena quantidade. A má plastificação não significa que não haja plastificação, significa que existe um certo defeito, então quando há má plastificação podemos diminuir a temperatura do núcleo de confluência. Após a redução, seja a plastificação boa, o fluxo dos materiais fica lento e é gerada uma pressão, e o resultado da pressão é um aumento no grau de plastificação.
Parte Três: Grau de Plastificação
1. A influência do grau de plastificação no desempenho do produto:
O desempenho dos produtos de PVC está intimamente relacionado ao grau de plastificação. O grau de plastificação é baixo, o produto é quebradiço e as propriedades mecânicas não atendem aos requisitos; se a plastificação for muito alta, linhas amarelas aparecerão no produto e as propriedades mecânicas não serão qualificadas. O grau de plastificação é inferior ao dos produtos de PVC. O processo de processamento é muito importante.
① Quando o grau de plastificação é de 60%, a resistência à tração é maior;
② Quando o grau de plastificação é de 65%, a resistência ao impacto é maior;
③. Quando o grau de plastificação é de 70%, o alongamento na ruptura é maior;
Para a produção de materiais para tubos de abastecimento de água, o grau de plastificação de 60-65% é o mais adequado. Porque nesta faixa, pode refletir as duas propriedades de resistência à tração e resistência ao impacto.
2. A influência da temperatura no grau de plastificação:
O material polimérico não pode ser derretido quando a temperatura é inferior a 80 ℃ e é vítreo. O material no estado vítreo é duro e quebradiço e não pode ser processado no estado vítreo; à medida que a temperatura sobe para 160 ℃, o material é altamente elástico. No entanto, o material ainda não consegue fluir nesta área. Só pode tornar o material mais macio e aumentar a viscoelasticidade. Para processamento e fluidez do derretimento de PVC, a temperatura deve estar entre 160-200 ℃, mas para qualquer estabilizador, quando a temperatura for superior a 200 ℃, o material se decomporá após ser aquecido por um longo tempo, portanto, ao controlar o grau de plastificação, a temperatura só pode ser controlada entre 160-200 ℃. Dentro da faixa de diferença de temperatura de 40°C, quando a temperatura do PVC é ajustada entre 170-180°C, a plastificação é melhor.
3. Métodos para melhorar o grau de plastificação:
①. Aumentando a temperatura da fuselagem e do parafuso.
② Quando a velocidade da rosca estiver normal, aumente a velocidade de alimentação do alimentador para aumentar a plastificação
③. Aumente a velocidade da extrusora quando a velocidade nominal da extrusora e a alimentação forem satisfeitas.
④. Dê ao pó seco um bom período de maturação (12-48h). O papel do período de maturação: 1. Eliminar a eletricidade estática e reduzir a poluição
2. Aumentar a densidade aparente
3. Melhorar o grau de plastificação
4. A polimerização de baixo peso molecular é uniformemente dispersa para evitar extrusão instável.
5. Aumente o grau de plastificação diminuindo a temperatura do núcleo de confluência.
4. Como avaliar o grau de plastificação:
①. O grau de plastificação é avaliado pela corrente do motor principal. Tomemos a linha de produção (65/132 como exemplo, a corrente do motor principal é apropriada para 46-52A. Como nossa empresa é um produto com baixo teor de cálcio, 45-50A é apropriado. A premissa é: velocidade do parafuso 16 ~ 22r /min, a alimentação está completa e corresponde à velocidade do parafuso, e a configuração de temperatura corresponde à velocidade do parafuso e à corrente do host);
②. Observe o grau de plastificação do material através do orifício de exaustão de vácuo do motor principal (ou seja, o material está preenchido com mais de 60% no meio da ranhura do parafuso, o pó na ranhura do parafuso está no estado de tofu e o material na parte inferior da ranhura é achatado);
③. O grau de plastificação é avaliado pela viscoelasticidade do material fundido da matriz do molde (este método é mais adequado para quando acaba de ser ligado);
④. O grau de plastificação é avaliado pela pressão de fusão e temperatura de fusão do núcleo de confluência (a desvantagem é que se o instrumento falhar ou o sensor do núcleo de confluência for queimado pelo material queimado, etc., a precisão do resultado do teste será afetada )
Parte 4: Seleção do processo de queima
Para alargamento de tubos de PVC, a temperatura de alargamento é geralmente 245±5°C. Independentemente da espessura da parede do tubo, a temperatura de queima geralmente não deve exceder 250°C, porque o aquecimento da queima precisa ser lento para aquecer o tubo uniformemente para eliminar o estresse e melhorar a qualidade do produto. Bom, então o tempo de aquecimento da queima varia de acordo com a espessura da parede e também está relacionado à temperatura ambiente. A diferença entre as temperaturas de aquecimento interna e externa não pode exceder 10°C.
Parte V: Estrutura da matriz de extrusão de tubo de PVC e configuração do processo
1: Função da seção de transição: fixar o suporte do mandril, fixar o cone de derivação e comprimir a área total (função de projeto da área de formação do molde e da área da seção transversal da seção de transição);
2: A função da seção de compressão: comprimir o material de grosso a fino, aumentar sua compactação; aumentar a fluidez e a pressão;
3: A função da seção reta: O comprimento insuficiente da seção reta causará o fenômeno de expansão da liberação do molde e também afetará o teste de pressão de ruptura do tubo, teste de martelo de queda de baixa temperatura, teste plano e teste de tração são todos não qualificados; o comprimento da seção reta = espessura da parede da matriz * 30-40 vezes.
Material da matriz de extrusão: 2Cr13, 3Cr13 (a dureza é geralmente 30-32), 2Cr2W8, aço 45# (a desvantagem é que a superfície precisa ser revestida com Cr antes do uso, o que é fácil de deformar)
O ajuste de temperatura da seção de conexão é 5-10°C maior que o do núcleo de confluência; a temperatura da seção de pré-formação é cerca de 5°C mais alta que a da seção de conexão; o ajuste de temperatura da seção de transição é geralmente 175-178°C, não superior a 180°C; a temperatura da seção de compressão é maior que a da seção de transição A temperatura da matriz é 5-8°C maior que a da seção de compressão, e a temperatura da matriz pode até ser maior que a temperatura da primeira zona de a extrusora.
Parte VI: Vários parâmetros-chave da matriz de extrusão
Taxa de compressão: A relação entre a área da seção transversal total da moldagem e a área da seção transversal total da seção de pré-formação é chamada de taxa de compressão. De modo geral, para tubos, a taxa de compressão está entre 1:2,5-5 vezes, dependendo dos requisitos de desempenho do produto.
O comprimento da seção reta: geralmente 25-40 vezes a espessura da parede, que está relacionada à quantidade de pó de cálcio adicionado à matéria-prima. Se a quantidade de pó de cálcio for alta, o comprimento da seção reta será de 25 a 30 vezes; pó de cálcio Se a quantidade de adição for baixa, considere o valor alto, ou seja, 35-40 vezes. O comprimento da seção reta do molde está diretamente relacionado às propriedades mecânicas do produto (pressão de ruptura, resistência à tração, resistência plana e resistência ao impacto).
A taxa de compressão do molde deve corresponder ao comprimento da seção reta e o ângulo de compressão do molde também deve ser apropriado (geralmente, o ângulo de compressão é de 11 a 12 graus). De modo geral, uma extrusora só pode ser equipada com três conjuntos de moldes. O comprimento do mandril deve ser 5-10 mm maior que a matriz. Isso evita que o produto desmorone. O mandril deve ser ventilado e resfriado. Isso pode resolver o superaquecimento da cavidade interna e evitar que a temperatura interna e externa seja diferente e cause estresse.
Parte Sete: Matérias-Primas
O papel dos auxiliares de processamento: reduzir a viscosidade do fundido do PVC, promover a plastificação, aumentar a fluidez e aumentar a viscoelasticidade e a resistência do fundido. Se o parafuso com baixo teor de cálcio exceder 6 partes de cálcio, ele não será plastificado e apenas melhores auxiliares de processamento poderão ser usados para compensar defeitos do equipamento.
Classificação dos auxiliares de processamento ACR: (Padrão nacional)
ACR201: metacrilato de metila (85%) acrilato de etila ou butila (15%)
ACR301: metacrilato de metila (80%) acrilato de etila ou butila (10%) estireno (10%)
ACR401: Metacrilato de metila (50%) acrilato de etila ou butila (10%) estireno (25%) ácido acrílico (15%)
Modificador de impacto: CPE é a abreviatura em inglês de polietileno clorado. O polietileno clorado (CPE) é obtido pela adição de cloro ao polietileno de alta densidade após aquecimento na reação da fase aquosa. Quando o teor de cloro é de 35%, a resistência O desempenho ao impacto é melhor e a compatibilidade com o PVC é a melhor, e sua quantidade de adição é geralmente de 7 a 8 partes.
