pvc木塑发泡制品生产技术精华

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PVC木塑发泡制品生产技术精华PVC木塑发泡制品简介木塑发泡制品是一种新型环保装饰材料，环保无污染，无甲醛，安装方便，装饰效果美观，常见的制品有①竹木纤维集成墙板②生态木、绿可木③木塑门、门套线。以木塑墙板为例，根据断面不同，可分为300、400、600（mm）宽，并配有装饰线条。一、设备及加工工艺（一）设备及设备参数1、墙板挤出机：65/132、80/156锥形双螺杆挤出机，配300、400、600（mm）模具，定型台要宽可做600（mm）以上的。线条挤出机：51/105锥形双螺杆挤出机，配线条模具（模具分发泡制品模具和硬质制品模具）挤出机螺杆参数：（1）锥形双螺杆：双孔机嵌，规格在φ35mm/φ77mm-φ92mm/φ88mm，长径比在25:1，螺杆间隙以设备厂安装为主，根据实际情况确定配方，若螺杆间隙过大或过小与设备厂协调调整。氮化层深度：0.5-0.8mm氮化硬度：950-1020HV氮化脆度：≤一级表面粗糙度：Ra0.4μm螺杆直线度：0.015mm 双合金硬度：HRc55-62双合金深度：＞2mm（4）选用材料和工艺优质38CrMoA1A优质双向不锈钢优质粉末冶金材料冷热喷涂硬金属工艺先进渗氮工艺双金属加工制造工艺（5）螺杆基体采用38CrMoA1A的加工，①热处理②渗氮处理③电镀硬铬层④高频淬火⑤喷涂双金属合金层2、混料机：300/600、500/1000、600/1200、1000/2000混料机,混料机的正确选择：（1）按生产能力要求选择混料机的容积（2）热混机的工作容积一般是70-80%以内（3）能够自动的排气（4）密封要好，严防物料的渗出（5）浆叶的耐磨损要强，混合时搅拌剪切要均匀无死角（6）对温度能够自动控制并能准确显示（7）便于维护、维修（8）冷混锅的体积最好是热混锅的三倍（9）冷混设备的冷却要均匀一致，内壁不能够结露 （10）冷混搅拌也要均匀一致，密封要好，也要便于维修和维护3、刀式/锤式破碎机、磨粉机：根据实际产量订购相应型号的破碎机和磨粉机4、包覆机、3D打印机等表面处理设备以及包覆膜的分切机、胶水（热胶、冷胶等）（二）设备加工工艺第一部分：PVC加工工艺简述PVC的实际加工分为六部分，这六部分缺一不可，这六部分没有说那一部分重要那一部分不重要，对于PVC产品来说是同等重要的，这六部分主要分为以下：1、原材料的作用（包括原材料的物理性能、化学性能、机械性能及在PVC当中的作用）；2、PVC的配方；1）协同反应的配方：两种原材料放在一起在配方中能起到三种、四种、五种等作用，效率明显增高。2）加合反应：两种原材料放在一起效率没有增高也没有降低。3）对抗反应：两种原材料放在一起添加到配方中它的效率不但没增高反而降低，相当于一种或者低于一种的效果，所以它的效果明显降低，实际上对抗反应就是一种化学反应，按照最粗略得讲就是化学中的酸碱反应；3、混料工艺：就是把配方所做成的原材料放到一个装置中加温混合；起到预塑化的作用； 4、挤出机的结构及挤出工艺；5、模具；6、员工的操作技术及责任感。以上六部分是脱离不开的，脱离任何一部分产品都不会做好，不要忽略任何部分，技术不懂不会，好产品照样做坏，相反的技术好了，对于不是很好的配方也可做到极善完美。责任感就是人为的部分。这六部分同等重要，在PVC加工中配方占了一个产品的30~40%，挤出机的结构和挤出工艺占25%，混料工艺占20%，员工的操作技术和职能也占了10~15%。第二部分：挤出机的结构和挤出工艺：1、挤出机的结构（以单螺杆为例）挤出机是由电动机（即驱动装置），减速箱（减速器），分配箱，机筒、螺杆（机筒螺杆是一部分），加热冷却装置，电控装置组成。挤出机结构的核心部分是机筒和螺杆,其它的都是辅助装置，但没有这些装置也不行，这些装置属于固定的易损件。物料及混合好的干粉料，通过喂料机设到一定的转速向机筒的料槽里进行推进，这个料就自然推到机筒螺杆中。2、挤出机机筒螺杆各部的作用：一区（预塑化区）：在整台挤出机的电控加热和挤出过程中一区的作用是相当最重要的，它承担的任务包括：1、干粉料压实，剪切，定量向前输送2、提前预塑化的一个过程，若一区没有达到预塑化会出现以下情况：1、主机排气孔冒料，2、电流明显变大3、产品非常脆，一区温度设置一般在135-140℃，具体视实际情况设定。 二区（塑化区）：在这个区当中，把一区传递过来的干粉料通过一区的预塑化已压成块状，随着螺杆的转动，把压实的块状物向前输送到达二区，在这个区螺铃的结构发生变化，螺铃变到4~5mm厚而且产生了9~11圈的螺旋，并且两端是断开，所以第二区就完全达到标准塑化度的90%以上。因为螺铃里面还有好多小槽，就达到了搅拌的目的，所以整体来说二区达到了塑化的90%以上。若物料在一区没有达到预塑化，那么将会对二区产生不良影响：1、干粉料不塑化、2、挤掉螺铃。二区的温度设置一般在145-150℃，具体要根据挤出机的塑化能力来设置，，若挤出机的塑化能力较好，该区温度可以低些，若挤出机的塑化能力不好，该区温度应和相对高些（可以从真空口观察物料的塑化状况）。三区（均化区）：该区的作用是把二区没有完全塑化的物料进行完全塑化，三区要保证塑化达到100%。所以挤出机的三区也比较重要，三区的温度设置在160-165℃，具体视塑化程度等实际情况进行调节。四区（定量输送挤出区）：该区不承担一点塑化任务，若物料塑化相当好，在该区可以看到，螺杆漂浮于挤出机机筒的中心上旋转。所以挤出机四区的任务是把塑化好的熔体定量的向前输送，若该区承担塑化能力，对挤出机危害作用是非常大的。四区的温度应该高于三区，一般设置在165-170℃，根据实际情况进行设置。从以上分析来看木塑制品挤出机的温度设置由低到高的，一区温度是最低的，不允许由高向低，也不允许是平的。3、合流芯的作用：1）两只螺杆挤出的熔体物料达到合流、熔接。 2）塑化度的微调装置。3）通过合流芯的传感器测出熔体压力、熔体温度可以判断塑化度。塑化度的微调装置的作用：当塑化度稍稍有点低或塑化度稍稍有点高时，就可以不用去考虑挤出机的其它问题，可以通过降低或升高合流芯的温度来调整塑化度。降低合流芯的温度增加塑化度，提高合流芯的温度降低塑化度。合流芯的温度一般设置成155℃或170℃，根据实际情况进行设置和调整。4、模头的作用就是产出合格产品。这里我们在阐述一下降低合流芯的温度增加塑化度，升高合流芯的温度反而降低塑化度，我们PVC高分子材料它有一个特性，温度越高，流动性越快，但是不是无限度的，例如墙板，有四个区加热，若左面流动慢、出料比较少，将这边加加温，流动性立马就增加，所以说越是加温，物体的流动性、挤出量就越快，为什么加温物体的流动性就快，是因为没有阻力了，很顺畅的挤出了，实际上我们可以把合流芯看做一个阀门，当我们的水的阀门完全打开的时候，水很顺畅的往下流，当阀门打开一半或完全关闭时，水就不流或流的很少，我们就把合流芯当做水的一个阀门，温度低的时候就等于把阀门关上一会，就是这种道理。通过来调整合流芯的温度来提高一定的塑化度，但是它不是完全的，用它来提高塑化度微量很小。塑化不良不是代表不塑化，是指有一定的缺陷，所以当有塑化不良这种情况时，我们可以把合流芯的温度往下调，下调以后是不是塑化就良了，物料的流动就慢了，产生一个压力，产生压力的结果就是增加了塑化度。第三部分：塑化度 1、塑化度对产品性能的影响：PVC产品的性能与塑化度息息相关，塑化度不良，制品发脆，力学性能不能达到要求；塑化度过高，制品会出现黄线，力学性能也不合格，塑化度在PVC制品的加工过程中是非常重要的。1）当塑化度60%时，拉伸强度最高；2）当塑化度65%时，冲击强度最高；3）当塑化度70%，断裂伸长率最高；2、温度对塑化度的影响：高分子材料在低于80℃时不能成熔体，呈玻璃态，处于玻璃态的物料即硬又脆，在玻璃态下材料不能加工；随着温度的升高到160℃时物料处于高弹态，但在该区域物料还是无法流动，只能使物料变软、粘弹性增加；真正能达到PVC熔体加工的、而且有流动性的，温度应在160-200℃之间，但是对于任何稳定剂，在温度高于200℃时，长期受热，物料又分解了，所以在控制塑化度时，温度只能控制在160-200℃之间。在这40℃的温差范围内，PVC的温度设置在170-180℃之间时，塑化较好。3、提高塑化度的方法：1）通过提高机身和螺杆的温度。2）待螺杆转速正常时，提高喂料机的喂料速度来提高塑化3）在挤出机额定转速和满足喂料的情况下，提高挤出机的转速。4）给干粉料一个良好的熟化期（12—48h）熟化期的作用：1、消除静电、减少污染2、增加表观密度3、提高塑化度4、低分子聚合分散均匀，防止挤出不稳定。 5）通过降低合流芯的温度来提高部分塑化度。4、如何判断塑化度：1）通过主机电流判定塑化度以（65/132生产线为例，主机电流以42-45A为宜，具体情况视配方和设备而定。前提是：喂料充满并与螺杆转速相匹配，温度设定与螺杆转速及主机电流相匹配）；2）通过主机真空排气孔观察物料的塑化度（即物料在螺杆螺棱螺槽中间充满60%以上，螺棱凹槽中粉料呈豆腐渣状态且凹槽底部物料被压平）；3）通过模具口模的熔体物料的粘弹性来判定塑化度（该方法较为适用于刚开机时）；4）通过合流芯的熔体压力及熔体温度来判定塑化度（其缺点为若仪表失灵或合流芯传感器被焦料糊死等因素会影响检测结果的准确性）二、模具300、400、600（mm）宽模具，顶线、腰线等线条系列模具，根据实际开模具，可带有模口共挤（带共挤机），配线条模具，根据实际情况开模具（模具注意保养和维护）。三、原料选择（一）主体材料1、PVC树脂粉：PVC树脂是一种白色粉末，在火焰上能燃烧，离火自熄，介电绝缘性良好，是一种非结晶极性的高分子聚合物，玻璃化温度依分子量大小为75-105 ℃，其相对分子量越大，黏数就越高，材料的强度、刚度、韧性、耐热及耐低温性越好，但成型加工难，加工性越差，所以发泡制品一般选用黏度低的PVC树脂粉，型号为SG-7、SG-8，平均聚合度（PVC分子量）SG-7分子量850-750、SG-8分子量750-650，主要生产厂家齐鲁石化、天津大沽化、、陕西北园、河南宇航、新疆中泰、唐山三友、长治霍家等。2、填充料（碳酸钙）：轻质碳酸钙的沉降体积为2.4-2.8ml/g，颗粒微细，呈针纤状，表面较粗糙，比表面大，吸油值高，在60-90ml/㎎；要选择粒径大小均匀，细度要好，过1250目，白度在93以上，木塑发泡制品一般选择轻质碳酸钙，主要作用如下，①提高塑料制品的硬度、耐磨性及强度；②提高塑料制品的热变形温度，降低成型收缩率和挤出涨大效应；③提高塑料制品的热稳定性和耐候性；④改变塑料制品的导电及导热性；⑤降低塑料制品成本；⑥赋予塑料本身没有的特殊功能。主要产地河北、江西、广西等（可选用轻质碳酸钙或选择重钙。重钙体积小、流动性好，选用1500目的重钙）。3、木粉：过100目的杨木粉，杨木粉的特点是含有较长的纤维丝、细度好、无油性、分散性好、成本低，使产品具有木质感。4、稳定剂：PVC加工时的核心添加剂，PVC热分解时易放出HCI气体，加入稳定剂解决HCI气体生成，木塑发泡制品一般选择复合铅系列稳定剂，建议使用铅含量在30%以上、内外滑均衡，能够增加制品的稳定性，延长开车周期，防止物料糊料，防止出现废料增加生产成本。稳定剂具备优点：①稳定性持久；动态热稳定时间大于30min；②能有效促进PVC凝胶化且内外滑平衡，从而有效 降低添加量，长时间加工无析出；③不降低硬质PVC制品的维卡温度；④用于硬质制品时与其他添加剂有良好的协同；⑤易分散、不飞尘；⑥使用简单，单包化，方便计量；⑦用量少，一般为4-7份。5、润滑剂：作用如下，①降低熔体粘度②减少内生热③脱模作用④延迟塑化作用⑤防止熔体破裂。选择要求：①分散性②挥发性③适当的相容性④良好的光、热和化学稳定性和高温润滑性⑤对制品的性能无不良影响⑥多功能性⑦不引起颜色的漂移，甚至改善颜色或填料在PVC树脂中的分散性⑧无毒和卫生性⑨具有较好的质量和性价比。（1）外润滑剂：PE蜡（聚乙烯蜡），PE蜡与树脂的相容性有限，能够从熔体内部迁移到表面，与金属表面有一定的亲和力，这样在熔体表面和金属之间形成了一层相对稳定的隔离层，从而抑制熔体与金属表面的粘连。使用PE蜡能增加物料的金属剥离性和制品的光洁度，防止熔体破裂和延长塑化时间，PE蜡应选择熔点为105±5℃，例如河北毅美的F-95，河北毅美PE蜡与其他厂家PE蜡相比添加份数少，做出的制品表面光洁度好，性价比高。（2）内润滑剂：硬脂酸，调节物料的流动性，减少内生热，降低熔体粘度。硬脂酸是极性基团，与PVC树脂有很好的相容性，可以对熔体起到较好的内润滑作用，硬脂酸选择的型号为1801、1820、1838、1842，常用的为1820、1838和1842，不建议使用1801。（3）评价内外润滑作用的平衡： ①内外滑均不足，特点是熔体粘度较大，塑化扭矩较大，熔体粘壁现象严重。表现在螺杆上熔融料不好清理，严重的可能提前热分解，制品表面光滑性较差，制品表面易出现水波纹，水波纹呈白色，制品力学性能较低。如果内外滑剂平衡，则熔融料一碰就下来，螺杆表面基本不粘熔体料。②内外滑剂均过量，塑化扭矩较小，虽然制品表面光滑度很好，但力学性能较低，严重时用手擦试试有油样感觉，表面有析出现象，制品表面易出现水波纹，水波纹呈黑色。③内润滑剂较少，外润滑剂较多，塑化时间明显延长，塑化扭矩有所增大，制品表面有涂油的感觉，制品变脆。④内润滑剂较多，外润滑剂较少，塑化时间明显缩短，有较严重的黏附现象，螺杆不好清理，热稳定时间缩短，制品有分解黄线。6、发泡调节剂：ACR-100系列、ACR-903，具有超高的分子量，大大提高PVC熔体强度，可以保持进入熔体的气泡达到均匀的蜂窝结构，防止泡孔塌陷，从而就可以获得低密度的发泡材料。同时由于气体不会从熔体中逸出，材料表面就会特别光滑有光泽（调节发泡密度，促进物料塑化、增加制品的均实度，调节泡孔结构均匀）。7、AC（黄）：复合黄色发泡剂ADC/AC，偶氮二甲酰胺，受热后分解产生气体调节制品的密度。发泡剂须具有以下特性，①分解产生气体的温度必须在一定的狭窄范围内；②放出气体的速度必须是可控的，而且分解速度较快；③放出的气体必须是无毒、无色、无臭、无腐蚀性、对原材料无性能影响；④必须容易在聚合物中分散，最好能溶解在其中；⑤价廉；⑥常温储存时稳定；⑦分解残渣必须无色、无污染、无不良气体；⑧发泡剂及分解残渣均无毒；⑨发泡剂分解时放热不大；⑩分解残渣应与聚合物相溶、不影响材料的性能；注：不建议使用AC 发泡原粉。（二）回料、废料选择，选择塑钢、小管、发泡制品回料并磨粉，降低成本，增加制品硬度。四、配方（2）根据实际生产可以添加部分塑钢回料、小管回料、发泡回料。（二）压条配方参考型材和扣板配方，根据实际情况生产。五、车间协作及制品加工过程1、称量根据制品的性能、加工技术和配方情况的要求选用合格的原料并进行称量，称量要准确无误，作好记录。2、混料（1）混料，高低混料机一般混料温度为高混温度125℃（高混机排气孔打开），冷混温度45℃（冷混锅要通水）（2）投料顺序，先加入钙粉木粉混到65℃，再加入小料、PVC，最后加回料。（3）热混与冷混。所谓热混，是指将混合物加热到软化温度或软化温度以上进行的掺混过程。热混过程中各组分之间不仅有空间位置的相对变化，还有粒子先被打碎，粒径减小而后又逐渐长大的变化过程，因此这是一种分散混合。当所有原料按配方比例投入热混锅后，热混锅中的搅拌器首先以低速启动，随后立刻切换为高速搅拌。物料在高速剪切作用下迅速升温，并达到设定的125℃，在此过程中，PVC 颗粒逐渐变软膨胀，并产生一定程度的凝胶化作用（预塑化），许多熔点较低的物质如润滑剂也已经融化渗入或黏附在PVC表面，各种原料在高速剪切作用下粒子被打散逐渐细化，表面能急剧增加，然后重新吸附在PVC表面上，使得PVC颗粒粒径渐渐变大，物料获得较好的初步凝胶化作用和分散效果。热混使干物料同时取得较大的表观密度，物料流动能力加强，这有利于干混料的输送，并取得较高的挤出效率。比如，PVC表面密度在0.55ml/g左右，而在经过混料过程后，混合料的表观密度能到达到0.62ml/g。热混的过程中要注意，由于各种原料中难免含有水分和易挥发组分，在热混过程中这些易挥发组分在高温作用下挥发，因此热混时一定要保证热混锅排气通道的畅通。如果排气不充分，热混锅顶部冷凝的水分会重新落入原材料，使最终制品中内部形成气孔等缺陷。热混锅的升温主要是来自搅拌叶片的剪切作用，因此叶片的完好程度将明显影响热混效果。当叶片端部的磨损超过15mm时，热混效果将大打折扣。实际经验中，当热混时间达到正常时间的两倍时，必须更换受损叶片。物料在热混锅达到设定的温度后，将被迅速放入冷混锅，在搅拌器的慢速搅动和冷混锅外冷却系统的作用下充分地分散降温，这个过程就是冷混。冷混锅的容积至少是热混锅的两倍，非常有利于热混料的降温。如果冷混温度太高，冷却不充分也不均匀，PVC干混料会较长时间处于较高温度，消耗太多稳定剂，导致PVC的降解，干混料发红并影响到最终产品的热稳定性和耐候性。（4）混料效果的评价混料的目的是为了取得PVC 适度的初步凝胶化作用，配方各组分之间的均匀分布，以及获得适度的表观密度和干流性。要量化的评价干混料各组分之间的分布均匀程度是较难的，但干混料的一些表观密度等是很容易加以控制的。在实际生产中干混料的混料质量往往通过以下几项指标进行评价和控制：①表观密度②表观白度③热稳定时间④挥发分含量⑤流变性能⑥筛余物⑦干流性上述干混料指标中，干混料的白度能够反映配料的计量准确与否，更重要的是反映原料的初步凝胶化程度。当白度低于正常值时，反映原料中凝胶化作用过强，原料受热时间过长，需检查热混温度的控制是否准确，如热电偶是否接触不良导致实际温度过高等；表观密度过大，筛余物过多过大，反映同样的问题，原料的热混由过头的倾向，需要检查设备。当表观密度过低、干流时间过长时，反映混合效果不好，需注意实际温度控制是否有问题。热稳定时间异常，要么原料的加入计量不准，导致热稳定剂不足或过多，也可能是混料的温度控制系统有问题。有时，由于搅拌叶片磨损严重，温度很难达到设定温度，结果物料经受过长时间的热混，也会导致干混料热稳定时间缩短。挥发分含量超标，反映热混时挥发分排除不良，一方面要控制原材料的挥发分含量，另一方面要检查热混锅的挥发分排空通道是否堵塞。3、开机（1）挤出机工艺温度设定及喂料转速、主机转速等设定主机：Ⅰ区135-140℃；Ⅱ区145-150℃；Ⅲ区160-165℃；Ⅳ区165-170℃（参考）合流芯：155℃ 口模：Ⅰ区170-175℃；Ⅱ区170-175℃；Ⅲ区170-175℃；Ⅳ区170-175℃（参考），根据制品的不同设定相应的温度。新设备开机前，需要依次加入少量PE蜡和硬脂酸、开机料和正常生产料。加入PE蜡和硬脂酸能够更好地排掉设备内的杂质并起到维护设备的作用。（2）模具、定型模，注意真空压力和冷却水的温度，和模时找到制品的发泡点进行合模。4、牵引根据实际情况设定合理的牵引速度。5、切割6、测米重，检查制品的质量线条米重视线条种类和生产要求而定8、包覆或3D打印，具体视实际生产而定六、常见问题及注意事项1、不发泡、发泡不良或出现大气泡，根据现场情况查看设备和调整工艺配方2、制品筋不粘连，制品脆性大，表面不光滑，调整配方中的滑剂体系及工艺参数3、制品表面不光滑或有波浪纹、断面出现阴阳脸，根据设备和配方情况而定七、PVC发泡制品挤出成型的原理注：生产发泡制品主要是观察物料的状态和泡孔结构（塑化最好达到 95%以上，泡孔越密实越好）PVC发泡挤出制品是指用PVC树脂、稳定剂、加工助剂、发泡剂等经挤出机塑化、压缩剪切挤出，有特定的发泡工艺而成形的表面坚硬、内心发泡的制品。称之结皮发泡板。PVC发泡挤出成型主要采用化学发泡剂。聚合物熔体挤出口模前，发泡剂分解所得气体溶解于聚合物熔体中；挤出口模后，熔体内压力下降，温度降低，使融入熔体的气体处于过饱和的状态，发生相分离，形成大量泡孔而发泡。离开口模后即被冷却定型模中的冷却水强制冷却，使其表面形成硬质皮层，而熔体在内部迅速发泡扩张形成发泡层。所得制品其表皮厚度为0.3-0.5mm，表皮的厚度会随熔体温度、冷却速度、牵引速度等的不同而变化。由于发泡剂在接近PVC熔融温度（约180度）的条件下发泡，但又要求发泡必须发生在PVC熔融之后，所以必须使发生在相同温度下的发泡和熔融这两个过程相互分开，才不会造成相互干扰，影像制品的质量。为防止熔体提前发泡，应尽可能使发泡阶段后推，含有发泡剂的熔体必须从机头挤出后才膨胀。同时机头内的压力要应高于气体气体发泡的压力。若熔体在机头内发泡气体逸出将破坏已形成的泡孔，导致表面粗糙。PVC发泡板挤出成型的生产工艺参数应遵循如下原则：1、在冷却定型时水温在10度以下最好。水温过高，制品表面硬度，不够冷却不充分易变形。2、PVC发泡配方中通常用AC发泡剂。配方中的铅盐稳定剂可使AC发泡剂的热分解温度减低由200度降至170度左右，然而PVC 的熔融温度高于170度，这就要求挤出温度介于PVC熔融温度和AC分解温度之间。一般熔体的温度要比实际的温度高30度左右。3、一般最好选择较低的挤出温度，即称低温挤出工艺。4、物料既要在挤出机内完全塑化，又要防止AC过早分解产生气体而引起气体的逸散和泡孔直径变大，致使出现熔体脉动现象。发泡点的位置已控制在成型模头内，并尽可能移向模唇口，以利于离模发泡。5、只有获得较小的泡孔结构，才有降低密度的空间。要想获得较小的泡孔结构、泡孔致密均匀、达到一定发泡倍率的制品，主要取决于物料的状态塑化的程度和发泡剂的浓度，质量的流率、挤出温度和挤出压力等因素的控制，它们之间的关系如下：发泡剂浓度增加，发泡倍率随之增加，密度减小。另一方面发泡剂浓度增加又与上述1、项的原则背离，其发泡点将远离模口。6、提高质量的流率发泡点移向模唇口，有利于产品的质量提高韧性密度会有所降低。但值得注意的是对挤出压力不会产生影响。7、采用适宜的低温挤出工艺，产生的气泡直径小、数量多，可形成优良的泡孔结构。有了优良的泡孔结构才会生产出密度低的产品。挤出温度过高，使气体分散不均匀，形成不稳定的气体，同时泡孔直径变大、数目减少；挤出温度过低，造成物料塑化不彻底或达不到AC发泡剂的分解温度而产生不了大量的气体，会导致密度过高。8 、控制模唇温度是调节模唇口熔体压力的有效办法。模唇口温度降低，熔体压力升高物料剪切经理延长，发泡点向模唇口移动，有利于离模发泡对制品的韧性也会相应地提高，但是，模唇温度高低对气泡的数量没有影响。9、模唇口熔体压力也是控制发泡倍率的决定因素。在同一配方中，口模的压力升高，发泡倍率变小：压力降低，发泡倍率增大。在实际生产中，通常模唇口熔体压力是通过改变牵引速度、模温机的温度来实现的。10、挤出压力增加，气泡数量增多，发泡倍率也随之加大。挤出压力又与气泡直径成反比，挤出压力增大气泡直径变小。在实际操作中，同步提高螺杆喂料转速即能加大挤出压力。螺杆的转速和挤出速率与泡孔的关系。在一般情况下，螺杆转速与挤出机速率成正比，与熔体在挤出机内滞留时间成反比。滞留时间增加时气泡数量增加，达到最大值后再减少，滞留时间很长时，气泡变粗。以上所说：提高质量流率、保证适宜的低温挤出、控制成型模头的温度及设计合理的配方等，是生产优质的结皮发泡板的关键工艺技术。所以挤出发泡制品工艺条件较为复杂，主要应该掌握工艺要点，熔体在发泡之前必须在挤出机内完全塑化，避免在挤出机内和模具内发泡。熔体一旦离开模口时即开始发泡，而口模压力对发泡倍率影响最大。挤出速度快，结皮厚度较薄。八、PVC发泡制品生产工艺流程及加工思路主要内容第一：见附表：《PVC发泡板工艺运行记录表》第二：配料工序工艺。 第三：混料工序是提供挤出产品原料的工序，对挤出机各参数及产品质量性能影响甚大，极易造成废品和停机，望严格执行下列工艺。第四：主机工序工艺。第五：模具拆装工艺及保养。第六：辅机工序工艺。第七：挤出过程的不稳定性的原因和处理办法第八：在挤出过程中经常遇到的问题和常用名词的解释。第九：PVC发泡制品配方的设计。PVC发泡制品生产工艺流程及加工思路PVC加工不确定因素很多，要达到物料的最佳状态和良好的泡孔结构才会对产品整体质量和密度的调整更合理。所以必须严格执行正确的工艺流程。才会使生产更稳定，才能生产出更优良的发泡制品。这就需要操作人员深刻领会各项内容的含义。第一：见附表：《PVC发泡制品工艺运行记录表》第二：配料工序工艺该工序为生产首道工序，责任重大，需严格执行。一：认真核对配方，若有问题及时汇报。二：配料前认真检查量具的性能与精度，认真核对容器的质量。三：认真核对配方中原料的型号、生产厂家，无误后方可进行配料，并明确告知混料人员每锅料的总量。四：按配方顺序及使用规定精度的量具认真称量，确保数量准确，确保无：不称量，漏称量、重复称量现象发生，若发生上述情况，应将本锅料装袋并注明袋内原料的名称、数量，封存及时上报，待处理。 五：倒入原料时检查外观绝不可将杂质倒入箱内，确保每种原料的纯度。备开机用料后协助领班完成开机牵引工作。六：工作中经常性的清理工作场地和工作台面、量具。若需停机根据停机时间确定最后一锅，配料完毕，清扫工作现存，整理原料将配方交回。第三：混料工序是提供挤出产品原料的工序，对挤出机各参数及产品质量性能影响甚大，极易造成废品和停机，望严格执行下列工艺。一：混料前首先检查设备的功能是否齐全，正常锅内剩余原料是否清理干净，温度指示应正常，泠确水畅通，气压正常，无漏电、漏水、漏气、无异常，料门开闭正常方可进行混料工作。二：确认每一锅的总量及加料顺序，高、低混温度（由生产技术提供）。三：倒入主原料及辅料过筛，确保无杂质异物（倒入前原料包装外无灰尘及异物）上料时先将辅料抽上去后再倒入主原料，若出现有差错应想办法将该锅料装袋封存注明日期和袋内原料数量及品种并及时上报待处理。四：在高混过程中发现温开不正常电流过大、过小、有异响要及时查找原因，故障排出后再继续工作。五：定期为高混轴承加注高速润滑酯，经常性检查空压机运行情况，及时添加机油（每班至少一次）。六：备好开机料听从领班安排，共同完成开机牵引工作。七：若需调整配方，调整后的配方混好料后告诉主机操作工人注意断开上料。 八：若在正常生产时通过主机参数断定原料有问题，应及时放出有问题原料，装袋封存待处理。九：停机时应将原料用完，整理好各种用具，清理好工作区，关闭水源、电源、气源。第四：主机工序工艺（挤出机及模具是完成对物料的改性及赋型是生产中的重要环节，责任重大，认真执行下列工艺）一：升温：检查各热电偶是否到位，位置是否正确，挤出机润滑油、导热油及模温机油位是否在正常范围，加热导线是否完全可靠，无误后方可合闸送电，合闸后应检配电箱轴流风机是否正常运转各仪表是否正常，异常情况及时处理或上报。按加热顺序对机筒、螺杆模具、模唇、进行加热，观察各温度仪表指示是否正常，升温是否正常，机筒冷却风机是否工作正常，认真处理升温过程中的问题。模具达到设定温度完成模具的紧固，并调整模隙（执行模具拆装工艺）。根据情况检查各组定型板的水路是否畅通有无漏水现象。二：开机：各工序均具备连续生产的条件后方可投料。投料前手动盘车能较轻松盘动时无异响视为准许投料。起动主电机空转几圈后扭矩正常在48%以下，（转速不大于5-8r/min），方可加料，投料后密切注意仪表显示，做到操作平稳无报警开机。物料挤出模口后，逐渐将螺杆转速稳定至预定值，扭矩调整95%左右及时对物料进行牵引，适时开启真空泵。 及时综合观察设备的加工温度使制品尽快达到合格品要求。三：生产：对整个班组负责，协调好各工序的工作。观察各仪表的指示及主机各部位的工作情况及异响。对制品表面出现的问题要及时做出判断。和正确处理尽量避免废品的产生，控制好产品质量和合格率，保持设备的清洁，做好生产记录。此项工作责任重大，用高度的责任感去完成本班次的生产任务。四：停机：本次生产任务结束进行停机（备好停机料）关闭真空泵停止喂料，人工加停机料。注意扭矩压力的变化应在正常范围之内，并逐渐降低螺杆转速（在10r/min以下）待停料机挤出口后停止加料，2----3min后，将螺杆转速调回零位，关闭加热系统，关闭主机总电源。五：拆装模具：执行模具拆装工艺（此项工作在规定时间内完成，属高温作业请注意安全）。六：完成设备的常规保养及时清理真空泵，工作结束关闭电源。第五：模具拆装工艺及保养模具是生产中的重要的部件，它直影响制品的外观质量和成型，使用不当极易造成停产，为确保模具的正常使用，请严格执行下列工艺（此项工作为主机人员负责）。一：拆模：待主电机停止运转且切断电源后，戴好防护手套方可拆卸。拆下护扳热电偶及支架，加热连接导线，导热油管，松开上模体与合流芯的连接螺栓。从两边开始依次松开模体连接螺栓并取出（注意保护纹）拆下模具与合流芯的连接螺栓，使模具脱离合流芯。 用吊装工具将上模体小心移至工作台，（注意保护模唇不得有划碰伤），用干净棉纱或紫铜铲按挤出方向认真清理内表面阻流棒两侧析出物和焦料，若需抛光注意工具使用角度，确保模腔的内表面质量，同时拆下合流芯，用同样方法清理流道表面和装配工作面（若挤出机不需检修将合流芯按拆卸的相反顺序装配到位）。二：合模：此项工作前检查上下模体，流道表面装配表面螺孔无异物后方可小心合模，用干净铜片保护模唇，模体紧固螺栓螺纹处涂少许高温润滑酯，按拆卸的相反顺序进行紧固与合流芯连接紧固后待下次升温至加工温度后再重复紧固一次。三：模隙调整：待模具和模温机油温达到设定温度30分钟后，方可进行下项工作。四：检查要求水平紧固至规定扭矩值。竖直方向的空心定位螺杆与模唇充分接触，紧固螺栓处于紧固状态。护板前端后退模唇前端2mm紧固到位。各热电偶传感器加热连接线，安装到位无差错，热电偶头部与孔底部充分接触压实，孔内无异物。合流芯与模具可靠连接配合面，紧固均匀，处于工作状态。清理工作现场，工具放回原处。第六：辅机工序工艺辅机工序是生产中定尺及区分等级的工序，应严格执行下列工艺： 一：开机前检查设备的动作是否正常，检查电路、气路、气压有无异常，发现问题及时正确解决，做好牵引前的准备正常，服从领导安排共同完成牵引工作。二：牵引完成后，调整好长度、对角线、宽度，按合格品、次品区分产品，并摆放整齐，将本班次边角料废品清理至规定场地。三：逐一清理干净产品表面，按一定比例检查产品厚度及其它参数，及时清理各牵引辊上的异物，切割压紧装置上的异物不得用手清理。四：搬运产品时，注意保护好产品表面，不得有划伤碰伤污染。随时清理工作现场。五：认真填写生产记录、及交接班记录。六：生产结束，关闭电源、气源。完成常规保养，使设备处于正常工作状态。评价内外润滑平衡的方法:1、内、外润滑均不足，特点是熔体粘度较大，塑化扭矩较大，熔体粘壁现象严重。内、外润滑均过量，扭矩很低、塑化不良。内润滑剂较少，外润滑剂较多。塑化时间明显延长，塑化扭矩有所增加。内润滑剂较多，外润滑剂较少。塑化时间明显缩短，有较严重的粘附现象，热稳定时间缩短，制品有分解的黄线产生。散性好、分解温度窄、产生的气体不易从泡孔中逸出。第七：挤出过程的不稳定性的原因和处理办法 挤出机性能的变化也许是挤出过程中最常遇到的问题。对于不稳定性频繁发生的一个可能的原因是其生产原因的变化，其中：在加料斗内原料流动性的问题（干流性）可加大废料数量来解决。在挤出机内的固体输送问题。（合理的配方加工温度和加工扭矩）熔体的能力不够。（调整配方、塑化时间得到最佳的具有熔体强度、粘度、弹性的熔体）口模里的熔体温度不均匀。（塑化不彻底剪切力度不够）螺杆的温度波动，也会使物料塑化不良。（螺杆油温设定温度要精确到正负2度）牵引装置中的变化。牵引速度的变化，会对模口压力产生波动。会对制品密度波动范围增大。（合理的牵引速度，要和物料的挤出速度相匹配，不然会对制品的密度产生很大的变化，牵引速度慢制品密度高，牵引速度快会降低熔体压力，制品密度也会高。）熔体破裂和鲨鱼皮的现象。（适当调整内外润滑的用量和适当加大加工助剂的用量）螺杆转速的变化。都会对挤出产生很的变化。（在合理的配方和工艺环境中，提高螺杆转速1-3转对制品的密度韧性都会有相当直观的变化）还有螺杆的芯部冷却也很关键。温度过高降低熔体粘度，也相当于降低利润加工助剂的用量。一般螺杆油温在正常工作是不会低于80度。若能控制在70度以下说明螺杆芯部冷却油路不畅通而造成。机筒磨损和螺杆磨损。都会对生产带来不确定的因素，造成生产不稳定（更换）机头压力很低。（相应降低内外化的用量或增加加工助剂的用量） 熔体挤出口模后纵向有规律鼓起的大泡或在上下板面有挤起的波纹。一般是设备的真空度低或此位置物料流速（流量低）小，熔体强度低，发泡倍率大而造成。若因真空度造成就适当提高真空度。观察制品状况。若因流速问题适当提高模口的间隙来消除制品的不良现象。若因熔体强度低要增加加工助剂的用量来解决。挤出制品中间发泡倍率很好，两端差。检查对应的模具温度是否跟设定温度有差异。重点检查热电偶与模具的接触是否牢固。因物料流行不好，也可造成此现象。适当调整内润滑的用量或增加加工助剂的用量。（若制品中间薄两端发泡倍率好。要减少内润滑的用量或适当增加外滑的用量）在正常生产中，恒定的螺杆转速，主电机电流波动要在1-3A内。若波动范围大生产会很不稳定制品密度忽高忽低，此现象视为加料系统出现问题或物料干流性不好。也有可能是高混料门没关严，有生料漏到冷混里面。（重点关注混料）对于能够快速的诊断问题是最重要的。稳定挤出的先决条件是：一台性能良好的挤出机、一套良好的温度控制系统、一台良好的牵引装置，最重要的是良好的螺杆结构。大概由螺杆结构引起的不稳定比其他因素要多，但是，改变螺杆结构通常又是最后的选择。挤出机设备应该能够控制螺杆转速精度在0.1%或更高，温度正负1-2度时机筒降温的风机应该工作、对于牵引装置也应保持同样的精度。 第八：在挤出过程中经常遇到的问题和常用名词的解释塑化：塑化就是通过合理的配方，合理的加工工艺，使物料在机筒和螺杆里进行加温、压缩、高速剪切而达到彻底塑化。（PVC没有过塑化之说）一般加工结皮发泡板要求物料塑化达到95%以上。（若塑化不彻底，制品的表面光洁度很塑造、没光泽，）有了塑化好的熔体、粘、强、弹性的状态才会具备降低密度可控性。以下方法是提高塑化的几种工艺当挤出机在低速运转时，增加机筒温度。当挤出机在高速运转时，降低机筒温度。增加熔体压力。挤出不稳定:挤出不稳定性常常与口模流动不稳定性联系在一起，如熔体破裂、鲨鱼皮、喂料不匀、熔体压力低或牵引谐振等。这些也可能有驱动问题、熔体温度不均匀性或震动等原因产生。鲨鱼皮（水波纹、鱼鳞纹）：这种缺陷表明它本身为一种规则的、凸起表面的扭曲变形，这种凸起部分垂直于挤出方向。较轻的鲨鱼皮现象是出现缠结的、不平滑的表面。鲨鱼皮通常被认为是在口模成型段或出口处形成。它主要依赖于温度和线性挤出速度。剪切速率、模口截面积、机头导入角度、模具表面粗糙度等。鲨鱼皮被假定当聚合物离开口模时，是由挤出制品表面层的快速加速引起的。如果拉伸速率太高，聚合物的表面层实际上可能失效并形成具有凸起特征的鲨鱼皮表面。 解决办法，一般可以通过降低速度和增加口模温度，特别是在成型阶段部分，能够减少鲨鱼皮问题。有某种迹象表明，在非常低的温度下挤出也能够减少这类问题，调整内外润滑降低熔体粘度也可解决此现象。熔体破裂：熔体破裂是挤出制品的严重变形，可能有多种形式：滑粘状、棕榈叶状、螺旋状、随机破裂、竹节状、有规则的波纹等。熔体破裂不像鲨鱼皮那样的表面缺陷。它与熔融态挤出制品的整体相关。然而，许多操作者没有区分开鲨鱼皮和熔体破裂，而是将所有这些流动不稳定性归结为熔体破裂。尽管在熔体破裂方面能真正理解的人员不太多（请多注意观察物料状态）但关于它准确的形成原因和机理仍然没有一个明确的统一看法。很可能是，对于不同的聚合物和/或不同的流道结构，产生的机理是不相同的。聚合物易在模口段发生不稳定性，一般熔体在口模中的临界点剪切应力超过0.1-0.4MPa时，将会引起熔体破裂。如果高于某一临界应力，由于在熔体和口模壁之间缺乏粘附力，聚合物熔体可能会经历间歇性滑动，这种滑动被认为是释放了在流经口模时所吸收的过渡的变性能。操作工人注意观察开机时经常会在开机时出现此现象。减少熔体破裂的方法很多。如使口模呈流线型提高模腔的表面光洁度、增加口模的温度、调整螺杆转速、降低熔体的粘度、增减内外润滑的用量等。生产发泡制品会经常遇到此类现象，要认真领会上述内容的含义，根据不同的物料状态，采取不同的处理办法。第九：PVC发泡制品配方的设计PVC发泡制品配方设计并无简单的公式或模式，大部分是根据螺杆结构利用较成功的已知配方（即基础配方），在生产中逐步进行调整以取得生产用实际配方。PVC发泡板配方设计主要有以下几方面工作： 根据所用PVC的型号确定稳定剂的型号和用量（即稳定体系）。根据螺杆的剪切特性确定加工助剂的型号（加工助剂的粘度、熔体强度、塑化时间）同一结构的螺杆加工精度有差别。在使用加工助剂的型号和配方的调整差别很大。润滑剂配合设计。（内外润滑剂配合设计最关键）发泡剂的选择。（AC发泡剂、碳酸氢钠等）填充的选择。（活性轻质碳酸钙、木粉等）稳定体系（稳定剂的选择）：一、一般常用的是采用铅盐复合稳定剂或三盐。这是最经济最稳定的稳定体系。二、稳定剂的用量：稳定剂的用量主要根据PVC型号和加工方式的确定。PVC树脂聚合度高的稳定剂的量会加大，锥形双螺杆挤出机要比单螺杆用量少（物料在锥形双螺杆里停留的时间要比单螺杆时间短）。一般在配方里稳定剂的用量要比实际消耗的量多加一点要有足够的余地，因为当加工温度选择不当、显示温度与实际温度差别很大时会产生物料讲解。三、加工助剂的选择和用量：根据螺杆的剪切特性确定加工助剂的型号，（加工助剂的粘度、熔体强度、塑化时间）同一结构的螺杆加工精度有差别。在使用加工助剂的型号和配方的调整差别很大。一般加工助剂用量（530 ）是根据制品的密度来定。（要求密度低的产品加入量就越大）只要制品没有不规则无具体位置和无规律产生大的气泡。（这就证明加工助剂的量是合理的，否则就是熔体强度低，就要加大加工助剂的用量来解决）四、内外润滑的用量：a、根据稳定剂选择润滑剂的用量和型号。b、根据设备的剪切特性和模具的表面光洁度、模具的口模截面积来定量。（主要要根据现实物料的状态来确定用量大小，有时是定性不定量）c、润滑剂用量的一般原则如下：1、与物料接触表面积越大（指从加料段到口模整个容积中的所有表面积）的机械设备，需要加入的润滑剂就越多，所以不同厚度制品用润滑剂的数量也有差别。2、加工温度高，熔体粘附金属表面的倾向大，所加入的润滑剂也多。注：内外润滑的用量多少出现的现状是：内、外润滑均不足，特点是熔体粘度较大，塑化扭矩较大，熔体粘壁现象严重。内、外润滑均过量，扭矩很低、塑化不良。内润滑剂较少，外润滑剂较多。塑化时间明显延长，塑化扭矩有所增加。内润滑剂较多，外润滑剂较少。塑化时间明显缩短，有较严重的粘附现象，热稳定时间缩短，制品有分解的黄线产生。五、AC发泡剂的用量是根据制品的要求来定。（若AC在配方里加用大量，但密度没变化，一般是塑化不良、熔体强度、粘度、弹性出了问题。） 六、活性轻质碳酸钙或木粉：在发泡板里必须使用活性轻质碳酸钙不得使用轻质碳酸钙，若配方里有木粉填充，最好同时在配方里添加少量的滑石粉，因为木粉的干流性不好，用滑石粉来弥补木粉干流性不好的缺陷）注：在成产过程中要根据物料的状态及时调整。使熔体具备优质的发泡环境。发泡制品的生产过程是很微妙的，多注意生产的细节和工艺的变化对制品的影响，从而快速掌握生产发泡制品经常出现问题的要领和处理办法。第十：生产发泡制品要牢记以下原则：生产稳定高于一切。由基本配方生产后，在不出现废品的前提下去调整和细化配方。一旦确定了合理的配方不要再轻易调整和更换原料品种及型号。更不允许大规模的变动配方（包括生产的开始使用30%的废料，中途变更到更多或更少，都是不允许的。）。要在生产开始就要对配方确定，才有利于生产更稳定。根据熔体的状态做出最快速的反应进行配方的调整。生产过程中有不稳定的想象，逐级工序向上检查不得马虎（一般是混配料的问题混配料工序至关重要不得大意疏忽。）必须达到每到工序是稳定的，挤出过程才会更稳定。废品率才会更低。更换原料生产厂家或更换品种，先等量替换观察熔体状态，根据要替换的品种了解此原料的特性再对配方进行调整。无论更换哪一品种原料都会对制品发生很大变化或产生极大的让费。一般调整工艺温度,制品在20分钟后才能看得出来，不要频繁调整。配方的调整一般用2锅料后制品才会反映真实的现象。 无论是调整工艺还是调整配方，模具里的熔体都要重新建立新的平衡。所以反映到制品有个过程。调整工艺和配方要细心观察制品不要操之过急。每个环节要严格执行正确的操作工艺，不得有一点马虎。也就是细节决定成败。每个岗位要养成按工艺要求进行操作，不要按自己的想法和意愿对工艺和配方进行独立调整。一般设备和原料是恒定的，只有人的观点和思维在变化，所以生产不稳定要逐级排查人为的原因。3、深刻领会以上各项内容的含义，灵活运用以上的各个思路。以最快的速度掌握PVC发泡制品的加工原理和加工特性。以上内容简单、通俗易理解操作人员主要考虑以上每一项的含义，认真执行操作策略和工艺。达到调整配方工艺轻松自如为目的。（由于本人水平所限，以上内容有不妥之处请谅解并希望和一线生产技术人员共同交流将发泡制品的配方加工工艺更合理化。内部学习培训资料、请勿外传）2016年8月31日星期三康延涛，联系电话：186606809896