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電線電纜塑料擠出溫度
發(fā)布者:MKVV198  發(fā)布時(shí)間:2012-07-14 20:54:16
在塑料的擠出過程中,物料聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變以及決定物料流動(dòng)的粘度都取決于溫度,因此,溫度是塑料擠出工藝中最重要的工藝參數(shù)。

    由于溫度影響著塑料的熔融過程和熔體的流動(dòng)性,因此擠出溫度就和擠出工藝制品的質(zhì)量有著密切的關(guān)系。有研究指出,低溫?cái)D出有以下優(yōu)點(diǎn):保持?jǐn)D出塑料層的形狀比較容易;由于擠包層中熱能較小,縮短了冷卻時(shí)間;此外溫度低還會(huì)減少塑料降解,這對(duì)聚氯乙稀是很重要的。但擠出溫度過低,會(huì)使擠包層失去光澤,并出現(xiàn)波紋、不規(guī)則破裂等現(xiàn)象;另外溫度低,塑料熔融區(qū)延長(zhǎng),從均化段出來的熔體中仍?shī)A雜有固態(tài)物料,這些未熔物料和熔體一起成型于制品上,其影響是不言而喻的。溫度對(duì)產(chǎn)品的物理性能影響是復(fù)雜的,電纜乙烯類塑料絕緣層抗張強(qiáng)度與擠出溫度有關(guān),對(duì)應(yīng)于最大抗張強(qiáng)度有一最佳擠出溫度。提高低密度聚乙烯護(hù)套的擠出溫度,能提高抗應(yīng)力開裂強(qiáng)度。但也應(yīng)當(dāng)指出,擠出溫度過高,易使塑料焦燒,或出現(xiàn)“打滑”現(xiàn)象;另外溫度高擠包層的形狀穩(wěn)定性差,收縮率增加,甚至?xí)饠D出塑料層變色和出現(xiàn)氣泡等。

    擠出物料的熱量來自機(jī)筒加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)剪切的粘性耗散和摩擦。前者在運(yùn)行初期是很重要的,后者在運(yùn)行穩(wěn)定后是主要的。升高機(jī)筒溫度很自然的會(huì)增加從機(jī)筒到塑料的熱交換。在擠出穩(wěn)定運(yùn)行后,螺桿旋轉(zhuǎn)剪切變形的粘性耗散和摩擦熱量,常常會(huì)使塑料達(dá)到或超過所需溫度。此時(shí)機(jī)內(nèi)控制系統(tǒng)切斷加溫電源,擠出機(jī)進(jìn)入“自然擠出”過程,并應(yīng)視情況對(duì)機(jī)筒和螺桿進(jìn)行冷卻。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)指出,冷卻螺桿還有助于改善擠出質(zhì)量,但同時(shí)也降低了擠出流率。改善質(zhì)量是由于冷卻使螺桿均化段的有效槽深減少,增強(qiáng)了剪切作用。擠出過程中溫度不是孤立的,在流率不變,螺桿轉(zhuǎn)數(shù)不變時(shí),增加擠出溫度會(huì)使擠出壓力降低。在低流率下,溫度對(duì)壓力的影響是很明顯的,但影響會(huì)隨流率的增加而逐漸減少。擠出溫度增加,還使所需螺桿的功率也降低了。

    由于塑料品種的不同,甚至同種塑料(如聚乙烯)由于其結(jié)構(gòu)組成的不同,其擠出溫度控制不盡相同。如下表,列出了電線電纜生產(chǎn)中幾種塑料的擠出溫度,應(yīng)指出表中操作溫度的比較,只有對(duì)同一設(shè)備才有意義。設(shè)備不同,機(jī)筒壁厚薄不一樣,測(cè)溫點(diǎn)的深淺不一樣,而且測(cè)溫僅是測(cè)機(jī)筒和機(jī)頭的溫度,與物料的實(shí)際溫度也不一樣,應(yīng)隨時(shí)觀察擠出過程中塑料的塑化質(zhì)量,并調(diào)節(jié)溫控,所以表中所示的擠出溫度僅供參考。

塑料擠出溫度

塑料品種

加料段

熔融段

均化段

機(jī)脖

機(jī)頭

模口

聚氯乙稀

130140

150170

175180

170180

170175

170180

聚氯乙稀

150160

160170

175185

175180

170175

170180

聚乙烯

140150

180190

210220

210215

200190

200210

聚乙烯

130140

160170

175185

170180

170175

170180

-46

260

310320

380400

380400

350

250

    加料段采用低溫,這是由加料段承擔(dān)的“任務(wù)”決定的,加料段要產(chǎn)生足夠的推力,機(jī)械剪切并攪拌混合,如溫度過度,使塑料早期熔融,不但導(dǎo)致擠出過程中的分解,而且引起“打滑”,造成擠出壓力波動(dòng),并因過早熔融,而致混合不充分,塑化不均勻,所以這一段溫度一般用低溫。

    熔融段的溫度要有幅度較大的提高,這是因?yàn)樗芰显谠摱我獙?shí)現(xiàn)塑化的緣故,只有達(dá)到一定的溫度才能確保大部分組成得以塑化。

    均化段的溫度最高,塑料在熔融段已大部分塑化,而其中小部分高分子組成尚未開始塑化,就進(jìn)入均化段,這部分組成盡管很少,但其塑化是必須實(shí)現(xiàn)的,這時(shí)其塑化的溫度往往需要更高。因此,均化段的擠出溫度有所升高是必要的,有些時(shí)候,可以維持不變,而賴以塑化時(shí)間的延續(xù),實(shí)現(xiàn)充分塑化。擠出工藝

    機(jī)脖的溫度要保持均化段的溫度或稍有降低,這是因?yàn)樗苣z擠出篩板變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),而且由于篩板上的孔將塑膠熔體分散為條狀物,在進(jìn)入機(jī)頭時(shí)必須在其熔融狀態(tài)下將其彼此壓實(shí),顯然溫度下降太多是不行的。

    機(jī)頭承接已塑化均勻且由機(jī)脖壓實(shí)的熔體塑料,起繼續(xù)擠壓使之密實(shí)之作用,塑膠在此有固定的表層與機(jī)頭內(nèi)壁長(zhǎng)期接觸,若溫度過高,勢(shì)必出現(xiàn)分解甚至是焦燒,特別是在機(jī)頭的死角處,因此機(jī)頭溫度一般要下降。

    目前擠出機(jī)中??诓捎玫臏囟壬摺⒔档投加袑?shí)例,一般??跍囟壬呖墒贡砻婀饬?,但模口溫度過高,不但會(huì)造成表層分解,更會(huì)造成成型冷卻的困難,使產(chǎn)品難于定型,易于下垂自行形變或壓扁變形。

    因此,盡管各種塑料的擠出溫度的控制高低不一,但都有一個(gè)普遍的規(guī)律,即從加料段起到??谥?,都有一個(gè)溫度從低-高-低的變化規(guī)律。如果擠出過程中溫度控制的不合適,塑料就會(huì)產(chǎn)生很多缺陷,影響擠出制品的質(zhì)量。

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