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電線電纜塑料擠出溫度
發(fā)布者:MKVV198  發(fā)布時間: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)量有著密切的關系。有研究指出,低溫擠出有以下優(yōu)點:保持擠出塑料層的形狀比較容易;由于擠包層中熱能較小,縮短了冷卻時間;此外溫度低還會減少塑料降解,這對聚氯乙稀是很重要的。但擠出溫度過低,會使擠包層失去光澤,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,從均化段出來的熔體中仍夾雜有固態(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。溫度對產(chǎn)品的物理性能影響是復雜的,電纜乙烯類塑料絕緣層抗張強度與擠出溫度有關,對應于最大抗張強度有一最佳擠出溫度。提高低密度聚乙烯護套的擠出溫度,能提高抗應力開裂強度。但也應當指出,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,甚至會引起擠出塑料層變色和出現(xiàn)氣泡等。

    擠出物料的熱量來自機筒加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)剪切的粘性耗散和摩擦。前者在運行初期是很重要的,后者在運行穩(wěn)定后是主要的。升高機筒溫度很自然的會增加從機筒到塑料的熱交換。在擠出穩(wěn)定運行后,螺桿旋轉(zhuǎn)剪切變形的粘性耗散和摩擦熱量,常常會使塑料達到或超過所需溫度。此時機內(nèi)控制系統(tǒng)切斷加溫電源,擠出機進入“自然擠出”過程,并應視情況對機筒和螺桿進行冷卻。實踐經(jīng)驗指出,冷卻螺桿還有助于改善擠出質(zhì)量,但同時也降低了擠出流率。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,增加擠出溫度會使擠出壓力降低。在低流率下,溫度對壓力的影響是很明顯的,但影響會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,應指出表中操作溫度的比較,只有對同一設備才有意義。設備不同,機筒壁厚薄不一樣,測溫點的深淺不一樣,而且測溫僅是測機筒和機頭的溫度,與物料的實際溫度也不一樣,應隨時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

機脖

機頭

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,這是由加料段承擔的“任務”決定的,加料段要產(chǎn)生足夠的推力,機械剪切并攪拌混合,如溫度過度,使塑料早期熔融,不但導致擠出過程中的分解,而且引起“打滑”,造成擠出壓力波動,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,這是因為塑料在該段要實現(xiàn)塑化的緣故,只有達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,就進入均化段,這部分組成盡管很少,但其塑化是必須實現(xiàn)的,這時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,有些時候,可以維持不變,而賴以塑化時間的延續(xù),實現(xiàn)充分塑化。擠出工藝

    機脖的溫度要保持均化段的溫度或稍有降低,這是因為塑膠擠出篩板變旋轉(zhuǎn)運動為直線運動,而且由于篩板上的孔將塑膠熔體分散為條狀物,在進入機頭時必須在其熔融狀態(tài)下將其彼此壓實,顯然溫度下降太多是不行的。

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

    目前擠出機中??诓捎玫臏囟壬?、降低都有實例,一般??跍囟壬呖墒贡砻婀饬?,但模口溫度過高,不但會造成表層分解,更會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,但都有一個普遍的規(guī)律,即從加料段起到??谥?,都有一個溫度從低-高-低的變化規(guī)律。如果擠出過程中溫度控制的不合適,塑料就會產(chǎn)生很多缺陷,影響擠出制品的質(zhì)量。

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