PVC管材的生產(chǎn)工藝與設(shè)備操作介紹
PVC管材的生產(chǎn)工藝與設(shè)備操作介紹
PVC塑料是一種多組分材料,根據(jù)不同的用途可加入不同添加劑,因組分不同,PVC制品呈現(xiàn)不同的物理力學(xué)性能,針對不同場合應(yīng)用。而PVC塑料管在塑料管中所占的比例比較大。
PVC管材分為硬軟兩種,RPVC管是將PVC樹脂與穩(wěn)定劑、潤滑劑等助劑混合,經(jīng)造粒后擠出機成型制得,也可采用粉料一次擠出成型。RPVC管耐化學(xué)腐蝕性與絕緣性好,主要輸送各種流體,以及用作電線套管等。RPVC管易切割、焊接、粘接、加熱可彎曲,因此安裝使用非常方便。SPVC管材具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,卓越的電絕緣性和良好的柔軟性和著色性,此種管常用來代替橡膠管,用以輸送液體及腐蝕性介質(zhì),也可用作電纜套管及電線絕緣管等。
一、PVC硬管
1、原料配方及選擇
硬管生產(chǎn)中樹脂應(yīng)選用聚合度較低的SG-5型樹脂,聚合度愈高,其物理力學(xué)性能及耐熱性愈好,但樹脂流動性差,給加工帶來一定困難,所以一般選用黏度為(1.7~1.8)×10-3Pa.s的SG-5型樹脂為宜。硬管一般采用鉛系穩(wěn)定劑,其熱穩(wěn)定性好,常用三鹽基性鉛,但它本身潤滑性較差,通常和潤滑性好的鉛、鋇皂類并用。加工硬管,潤滑劑的選擇和使用很重要,既要考慮內(nèi)潤滑降低分子間作用力,使熔體黏度下降有利成型,又要考慮外潤滑,防止熔體與熾熱的金屬粘連,使制品表面光亮。內(nèi)潤滑一般用金屬皂類,外潤滑用低熔點蠟。填充劑主要用碳酸鈣與鋇(重晶石粉),碳酸鈣使管材表面性能好,鋇可改善成型性,使管材易定型,兩者可降低成本,但用量過多會影響管材性能,壓力管和耐腐蝕管最好不加或少加填充劑。
2、工藝流程
RPVC管的成型使用SG-5型PVC樹脂,并加入穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、顏料等,這些原料經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砗蟀磁浞竭M(jìn)行捏合,若擠管采用單螺桿擠出機,還應(yīng)將捏合后的粉料造成粒,再擠出成型;若采用雙螺桿擠出機,可直接用粉料成型。
另外,在生產(chǎn)中可與上述所示流程不同,即采取粉料直接擠出管材而不進(jìn)行造粒,但應(yīng)注意兩點∶其一,粉料直接擠出成型最好采用雙螺紋桿擠出機,因粉料與粒料相比,少了一次混合剪切塑化工序,故采用雙螺桿擠出機可加強剪切塑化,達(dá)到預(yù)期效果;其二,因??票确哿厦軐?,受熱及熱的傳導(dǎo)不良,故粉料的加工溫度可比相應(yīng)粒料的加工溫度低10℃左右為宜。
3、工藝條件及控制
在生產(chǎn)過程中,由于PVC是熱敏性材料,即使加入熱穩(wěn)定劑也只能是提高分解溫度,延長穩(wěn)定時間而不可能不出現(xiàn)分解,這就是要求PVC的成型加工溫度應(yīng)嚴(yán)格控制。特別是RPVC,因其加工溫度與分解溫度很接近,往往因為溫度控制不當(dāng)造成分解現(xiàn)象。因此,擠出溫度應(yīng)根據(jù)配方、擠出機特性、機頭結(jié)構(gòu)、螺桿轉(zhuǎn)速、測溫點位置、測溫儀器的誤差及測溫點深度等因素確定。
(1)溫度控制。溫度是影響塑化質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。溫度過低,塑化不良,管材外觀和力學(xué)性能較差,經(jīng)分流器支架后,熔接痕明顯或熔接處強度低。由于PVC熱穩(wěn)定性較差,溫度過高會發(fā)生分解,產(chǎn)生變色、焦燒,使操作無法進(jìn)行。
(2)螺桿冷卻。由于RPVC熔體黏度大,流動性差,為防止螺桿因摩擦熱過大而升溫,引起螺桿黏料分解或使管材內(nèi)壁毛糙,必須降低螺桿溫度,這樣可使物料塑化好,管內(nèi)表面光亮,提高管材內(nèi)外質(zhì)量。螺桿溫度一般控制在80~100℃之間,若溫度過低反壓力增加,產(chǎn)量下降,甚至?xí)l(fā)生物料擠不出來而損壞螺桿軸承的事故。因此,螺桿冷卻應(yīng)控制出水溫度不低于70~80℃。冷卻方法是在螺桿內(nèi)部用通銅管的方法進(jìn)行水冷卻。
(3)螺桿轉(zhuǎn)速。螺桿轉(zhuǎn)速的快慢關(guān)系到管材的質(zhì)量和產(chǎn)量。螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)根據(jù)擠出機規(guī)格和管材規(guī)格決定。原則上,大機器擠小管,轉(zhuǎn)速較低;小機器擠大管,轉(zhuǎn)速較高。一般ф45單螺桿擠出機,螺桿轉(zhuǎn)速為20~40r/min,ф90單螺桿擠出機,螺桿轉(zhuǎn)速為10~20r/min;雙螺桿擠出機15~30r/min。提高螺桿轉(zhuǎn)速雖可在一定期程序上提高產(chǎn)量,若過高地追求產(chǎn)量,不改變物料和螺桿結(jié)構(gòu)的情況下,會引起物料塑化不良,管壁粗糙,管材強度下降。