1. Факторы оборудования: определение верхнего предела эффективности транспортировки.
Конструкция и износ винтов
Конфигурация шнека. Различные конструкции шнеков (например, обычный полнорезьбовой-резьбовой, барьерного-типа и разъемного-типа напрямую влияют на эффективность транспортировки твердых частиц и производительность здания по давлению расплава-. Для чувствительных к сдвигу-материалов, таких как ПВХ, обычно используются винты градиентного или ступенчатого-типа со степенью сжатия от 2,5:1 до 3,5:1. Если степень сжатия слишком низкая, давление расплава будет недостаточным; если оно слишком велико, чрезмерное тепло сдвига может вызвать разложение ПВХ.
Степень износа: это ключевой фактор при оценке бывшего в употреблении оборудования. Радиальный зазор между винтом и стволом является критическим показателем. Для обработки ПВХ идеальный зазор обычно составляет 0,1–0,3 мм. Когда этот зазор увеличивается из-за износа, расплав стекает обратно через зазоры между витками шнека, что приводит к резкому падению эффективности транспортировки. Например, для шнека диаметром 65 мм, если из-за износа зазор увеличивается с 0,2 мм до 0,5 мм, максимальная скорость транспортировки может снизиться на 20–30%.
Структура ствола
Конструкция подающего порта: форма, размеры и наличие системы принудительного охлаждения в подающем порту влияют на насыпную плотность порошка ПВХ и эффективность подачи. Плохо спроектированные порты подачи могут легко привести к «замыканию» или неравномерной подаче.
Матрица и система фильтрации
Сопротивление матрицы: сложная конструкция канала головки экструзионной головки, чрезмерная степень сжатия или слишком длинная секция формования могут увеличить противодавление потока расплава, тем самым снижая скорость транспортировки.
Фильтры и коллекторные пластины. Чем выше число ячеек и чем больше количество фильтрующих слоев, тем выше устойчивость к расплаву, что приводит к снижению скорости транспортировки. В то же время фильтры также служат для удаления примесей и повышения эффективности смешивания.
2. Факторы материала: факторы, влияющие на сопротивление потоку.
Формулировка: Это наиболее гибкий и часто используемый метод управления на производстве.
Смазочные материалы. Чрезмерное количество внешних смазочных материалов (таких как парафин или полиэтиленовый воск) может образовывать избыточную-смазанную пленку, что приведет к скольжению расплава по стенкам бочки и снижению эффективности транспортировки. Недостаточное количество внутренних смазок (таких как стеариновая кислота или полиэтиленоксидный воск) увеличивает межмолекулярное трение внутри расплава, что приводит к более высокой вязкости расплава, ухудшению текучести и снижению скорости транспортировки.
Наполнители: добавление наполнителей, таких как карбонат кальция, увеличивает вязкость расплава и сопротивление течению, тем самым снижая скорость транспортировки. Чтобы улучшить текучесть, обычно необходимо соответствующим образом отрегулировать количество смазки.
Модификаторы воздействия: добавление модификаторов, таких как CPE, также увеличивает вязкость расплава, что оказывает определенное негативное влияние на скорость транспортировки.
Свойства смолы
Молекулярная масса и распределение. Более высокая молекулярная масса приводит к большей вязкости расплава и затруднению его текучести, что приводит к соответствующему снижению скорости транспортировки. Смолы с широким молекулярно-массовым распределением имеют более широкий диапазон обработки, но демонстрируют относительно плохую текучесть.
Морфология частиц: смолы ПВХ с частицами неправильной формы и низкой пористостью имеют более низкую эффективность подачи в секции подачи, что влияет на начальную транспортировку.
3. Факторы процесса: меры контроля реального-времени
Настройки температуры
Воздействие: Температура является ключом к регулированию вязкости расплава ПВХ. С повышением температуры вязкость расплава снижается, текучесть улучшается, а скорость транспортировки увеличивается. Однако ПВХ чувствителен к теплу-; чрезмерно высокие температуры (обычно выше 200 градусов) ускоряют его разложение, образуя газы и черные пятна, которые, в свою очередь, нарушают непрерывную транспортировку.
Градиент температуры: постепенно увеличивающийся градиент температуры обычно устанавливается вдоль пути потока материала, от секции подачи через секцию гомогенизации к фильере. Неправильный градиент (например, температура в секции гомогенизации ниже, чем в секции сжатия) может вызвать обратный поток давления, что серьезно затруднит транспортировку.
Скорость винта
Эффект: В разумных пределах увеличение скорости шнека приводит к почти линейному увеличению скорости транспортировки. Это наиболее прямой способ регулирования производительности.
Ограничения: Однако скорость нельзя увеличивать бесконечно. Чрезмерно высокие скорости приводят к сильному сдвиговому нагреву, что может привести к:
Деградация материала: ПВХ разлагается из-за перегрева.
Недостаточная пластификация: время пребывания материала в цилиндре слишком короткое, что препятствует достаточной пластификации.
Разрушение расплава: поверхность экструдата становится шероховатой.
Давление штампа
Эффект: увеличение давления матрицы (например, из-за блокировки матрицы или слишком высокой скорости отвода-) снижает скорость транспортировки. Это связано с тем, что экструдер должен преодолевать большее противодавление, чтобы вытолкнуть материал.
4. Факторы оборудования последующего оборудования: согласование тяги и охлаждения
Скорость тяги
Принцип согласования: скорость тяги должна точно соответствовать скорости подачи экструдера.
Чрезмерная скорость тяги: это создаст растягивающее напряжение на трубе, что приведет к утончению стенки, а также может привести к разрыву расплава из-за растяжения.
Чрезмерно медленная вытяжка: приводит к скоплению материала в головке и рубашке охлаждения, создавая противодавление, которое действует против экструдера, снижает скорость подачи и вызывает провисание и деформацию трубы под действием силы тяжести.
Охлаждение и формование
Сопротивление рубашки охлаждения: такие факторы, как фаска на входе в рубашку охлаждения и допуски на размеры, создают сопротивление. Если сопротивление слишком велико, это значительно увеличивает давление штампа и снижает скорость подачи.
Эффективность охлаждения: недостаточное охлаждение препятствует быстрому затвердеванию трубы внутри формовочной втулки, что приводит к ее растяжению и утончению под действием тянущей силы. Чтобы сохранить толщину стенки, оператор может быть вынужден снизить скорость тяги, что косвенно влияет на скорость всей производственной линии.