PVC木塑挤出生产工艺

PVC木塑挤出生产工艺

------- 青岛睿杰塑料机械有限公司

1. 工艺参数

1.1 一般信息

挤出成型工艺一般包括成型温度、螺杆转速及计量加料速度、牵引速度、挤出机工作压力、排气及真空冷却等诸多方面。然而挤出工艺又和配方体系、挤出机结构性能、制品形状以及模具设计、产品质量要求以及公用工程等设施有关，因此工艺的控制对外观与内在质量优异的型材制品十分重要。要依据理论原理和

实际经验反复实践才能确定。

1.2温度对低发泡制品的影响

(1)挤出温度的影响

熔体温度对低发泡木塑制品的气泡结构和发泡制品的密度及表面性质有重要影响。而熔体温度又受PVC的K值、配方组成和挤出过程中作用在物料上剪切力的影响。发泡过程气泡中的气体压力与熔体结构作用相反；如果材料温度太低，只能形成不弯曲发泡结构，这时有荣繁体较高的粘度造成的；如果材料温度过高，会由于熔体过低而撕裂气泡，大都分气泡气体散失。气泡破裂使产品有残缺表面和高密度。良好发泡状态的温度范围比较窄大概在180C ~~190C之间

机身温度一般要充分保证物料在发泡之前塑化。温度控制是发泡制品成型优劣的关键因素之一。结皮发泡木塑型材对加工温度的要求很苛刻，挤出温度过高

会引起物料发泡过大，无强度，甚至根本无法成型，导致物料分解、木粉炭化，造成模具糊料；挤出温度过低，又往往会塑化不良，型材表面会出现收缩痕，导致型材性能变坏。机筒加料段温度不可过高，单螺杆挤出机没有排气装置，如果温度过高，会导致发泡剂提前分解，还会导致物料架桥，下料不顺，所以要求温度稍低一些，一般设定在145C左右。压缩段、熔融段温度应逐渐提高。法兰段的温度和机头温度决定制品的密度、产品的力学性能以及外观。法兰和机头温度过高的时候，会造成泡孔破裂、表面粗糙、强度偏低、机头糊料、表面不结皮甚至根本不能成型；温度偏低时，易出现表面不平，塑化不良。为使主机产生一定的压力，使发泡均匀。要求机头温度应稍低于机筒末段的温度。机头的温度应均

匀一致。否则容易造成壁厚不均、型材弯曲。挤出温度一般控制在机筒内约3/4长的螺杆处有一个温度最高的值，此后逐渐下降

加热段机身法兰机头1234

温度/C115-125

135-145r 155-165 :175-185160-170165-175「

从模头挤出的熔融物料有时会产生出料断续的脉冲现象，这是熔融温度过高致使气体过早产生，由此产生的压力把熔融物从模头挤出。熔融温度过高过低都会使挤出物表面粗糙，所以温度是控制发泡体很重要的因素。有时在挤出机内没有完全分解的发泡剂从机头出来后能继续分解。为了得到较好的制品，将口模出口处熔融料的温度准确控制在适于常压发泡的温度相当重要。

挤出发泡体的泡孔结构主要受熔体压力和温度的影响。因此热传导、温度、口模形式是挤出控制的关键、口模形式是挤出控制的关键。口模熔融粘度和压力增大，能阻止口模中提前发泡的现象，只有在发泡腔或离开口模后，由于压力降低，才能正常发泡。

（2）冷却水温的影响

普通PVC型材冷却水温度低于15C，而结皮发泡PVC木塑型材由于表面结皮，使其内部热量不易散发，一般定型模冷却水温度设定在5C。水温过高会使型材冷却不够，表面温度高，硬度低，牵引时被压的凹凸不平。冷却水的水流量大小也会影响型材表面质量，水流量太小、会使型材表面太软，不结皮，有时会出现不规则的翻皮现象；水流量太大，有时也会导致型材表面出现收缩痕。在相同条件下，水温的高低对型材硬度以及维卡的影响如下：

料筒温度法兰温度机头温度水温硬度维卡温度加热尺寸

收缩率145-175165-170170-17557078 1.0

145-175165-170170-175155876 1.5

145-175165-170170-175225075 2.2

1.3压力对低发泡型材的影响

一般气泡的大小和发泡体的密度随挤出压力增大而变小，而气泡数随挤出压

力增大而增多。发泡的过程是粘度上升和熔体扩张，发泡剂的气体压力和大气压力共同作用的过程。熔体与发泡剂间的相互作用在发泡挤出成型过程中式一个重要的因素。

泡沫体比压实的物料流动性差，又要求制品有密实的外表，故只有在熔体离开模腔顶端后才能发泡。必须在挤出机与模腔中维持足够高的压力，使发泡剂不断溶解在发泡熔体中。适宜的螺杆设计可以达到这个目的

挤出压力/Mpa平均气泡直径/mm1cm发泡体中数气泡/*10发泡体的密度/g • cm3

1.70.1411.60.80

2.40.123

3.40.67

3.70.098

4.50.65

5.20.071700.65

7.30.063040.63

10.50.055730.60

13.90.0410600.62

19.30.0411200.60

一旦发泡剂的熔体离开模头，熔体压力急剧下降，导致溶解在熔体的超饱和气体气液两相分离，形成大量气泡。为了形成尽可能多的气泡，需要成核剂均匀分布在熔体中。

另外，提高螺杆转速，挤出压力增大；降低机头和口模温度，熔体黏度增大，压力也会增长。

1.4主机转速和牵引速度的影响

挤出速度的大小与材料的种类、密度的大小和形状尺寸关系密切，而且受定型冷却装置能力的限制，开始时一般以挤出速度为13-18r/min为宜，（螺杆直径65mr）i，挤出正常后最大可以开到25r/min。

开机时，主机转速要先慢后快，是为了避免挤出机内压力太大，损伤设备。当物料挤出机头后，视压力大小逐渐加快转速，控制到适合牵引与冷却速度的范围内。转速过高会使制品密度过大，牵引机拉不动型材，导致定型套堵料；也会使机筒内产生较高的摩擦热，使物料温度升高，离模膨胀加大，增加物料出模后冷却的难度。主机转速过低又会导致型材表面不平，尺寸过小，物料在机筒停留时间过长，引起物料分解。另外要注意的就是尽量保证螺杆转速的稳定，

避免物料流动的波动。

PVC木塑结皮发泡生产线采用履带式牵引机，牵引压力一般为0.1MP&调试时牵引速度一般为固定，采取调节主机转速的大小来调整型材的饱满程度。在生产时牵引速度先慢速，等冷却正常，挤出速度正常后再调快。在相同的工艺条件下，牵引速度太快会导致型材壁厚变薄，型材尺寸变小；速度太慢，往往造成堵料，生产效率不高，在相同条件下，牵引速度对型材的影响如下：

主机转速（r/mi n ）牵引速度（m/min）型材线质量（kg/m）密度（g/cm）型材外观

14 1.14 2.050.75表面平整—

14 1.20 2.00.72表面良好

14 1.24 1.950.64平整有微收缩痕

1.5物料滞留时间的影响

物料在挤出机料筒和口模内滞留的时间受体系物料性能和送料速度的影响。停留时间太短，发泡剂分解不够，最终制品的密度较大；滞留时间太长，发泡剂在料筒内分解过多，在口模处能继续分解的发泡剂减少，导致发泡体发泡密度减少，物料密度增加。因此要将滞留时间控制在适当的范围