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本文重點探討了塑料異型材出現低溫工藝操作的原因，同時對低溫操作工藝的曲線特征、低溫操作危害進行了詳細闡述，并提出了如何抑制低溫工藝的具體措施。
低溫擠出的原因
曾根據各類原材料的特性、塑料制品的塑化度以及擠出機的結構類型，綜合論述了優化設定和控制擠出機、合流芯和口模擠出溫度的指標參數，對塑料異型材生產廠商提高型材制品的質量有一定的現實指導意義。但到目前為止，發現不少型材生產廠商仍普遍采用低溫工藝操作，擠出機螺筒的設定溫度僅為140~150℃。殊不知，即使是采用同樣的配方，某些機組完全可以按正常的溫度操作，而某些機組則必須通過低溫操作才能正常生產，否則擠出的型材會出現顏色泛黃、內筋發泡等過塑化癥狀。
通過調查發現，出現低溫擠出操作的原因主要有兩個：
1.真低溫擠出。這主要是型材配方中的樹脂穩定性能欠缺，或熱穩定劑本身存在質量問題，達不到擠出生產的熱穩定要求。在正常的優化溫度下，擠出加工的型材顏色泛黃，會被迫降低設定溫度。當配方組分存在以上情況時，這種情況在大部分擠出機擠出生產中都會同時發生。
2.假低溫擠出。其主要原因除了配方組分布不合理外，還可能由于擠出機的機械或儀表故障所致。一般有以下幾種情況：PVC防撞扶手
（1）加工助劑的添加量過多或欠缺外潤滑劑，致使物料出現“過塑化”或發生“粘壁”現象，會被迫降低設定溫度；
（2）擠出機的機筒、螺桿徑向間隙或某一側的軸向間隙偏小，使得螺桿的剪切熱或局部剪切熱過大，致使物料發生“過塑化”現象，尤其是在型材的擠出過程中，隨著給料與螺桿速度加快，塑化能力得到提高，這時不再需要太高的外加熱。若按優化溫度進行控制，這種現象就越加嚴重，因此需要被迫降低設定溫度；
（3）螺桿與螺筒經長期運行，磨損嚴重。物料在機筒內存在回流或渦流現象，致使部分物料在機筒內駐留時間過長而發生過塑化，同樣會被迫降低設定溫度；
（4）溫控表本身發生故障。在擠出機的運行過程中，熱電偶的測溫點被雜料覆蓋或是沒有插到螺筒根部，這時所顯示的溫度僅反映螺筒溫度，而不是物料的實際溫度。若擠出機的剪切熱較大，而物料承溫較高時得不到有效控制，會被迫降低設定溫度，造成設定溫度偏低的假象。鑒于設定溫度僅能控制外加熱，而不能控制剪切熱，遇到這種情況時，即使設定溫度再低，也難以消除型材顏色泛黃的癥狀。
除配方組分不合理有可能普遍發生外，上述情況通常僅發生在個別經長期運行而失修或剛剛更換螺桿和螺筒的擠出機上。當然，不排除當某擠出機被迫降低設定溫度后，因不明原因，操作人員為了防范型材泛黃，在其他擠出機生產過程中不自覺地降低設定溫度。
低溫操作工藝的曲線特征
除了真低溫擠出外，在儀表顯示正常的情況下，假低溫操作工藝都有如下的工藝曲線特征：
給料段和壓縮段的溫度設定偏低。一般情況下，這兩段顯示溫度反映的是外加熱圈傳遞給螺筒的溫度，并非物料溫度（物料溫度一般低于顯示溫度）。但是，當擠出機螺桿的給料段與螺筒的徑向間隙過小而出現剪切熱過高時，或螺桿與螺筒的徑向間隙過大而致使物料出現從壓縮段向給料段回流時，給料段或壓縮段的顯示溫度往往會超過設定溫度。此時，雖然設定溫度偏低，在螺桿剪切熱的作用下，物料的實際溫度偏高。
熔融段和計量段的溫度設定偏低。一般情況下，這兩段的顯示溫度反映的是物料傳遞給螺筒的溫度，并非物料的實際溫度（物料溫度往往高于顯示溫度）。尤其是給料或擠出速度過快，剪切熱過大時，這兩段的顯示溫度往往會更大幅度地超過設定溫度。此時，雖然設定溫度偏低，在螺桿的剪切熱作用下，物料的實際溫度依然偏高。
低溫擠出的危害
真低溫擠出和假低溫擠出所產生的危害有所不同。其中，真低溫擠出會使型材制品欠塑化，成型困難，且外觀的光潔度不高，并大幅降低型材各項物化性能。
對于假低溫擠出，若設定溫度偏低，物料的實際溫度已偏離正常的塑化溫度區間，會對型材的各項性能造成很大影響。若設定溫度偏低，但物料的實際溫度依然在塑化的正常溫度區域徘徊，盡管對型材的物化性能影響不大，但過分依賴擠出機的剪切熱塑化，會加劇主機電動機的運轉負荷，增大主機的傳動系統阻力，容易致使擠出機螺桿與螺筒在短期內出現嚴重磨損，縮短其運行壽命。同時，由于熱電偶或儀表問題長時間得不到處理，工藝控制會喪失控制依據，使擠出生產一直在失控狀態下運行，難以保證型材質量。另外，由于物料進入合流芯和口模時沒有了剪切熱，主要依靠外加熱圈來進行保溫或補充部分散失的熱量。若合流芯的設定溫度和口模溫度偏低，不僅難以補充散失的熱量，不利于型材的進一步塑化，還會由于擠出過程中熔體的截面熔壓與溫度不均衡，而使型材成型比較困難。
低溫擠出的處理方法
根據真低溫擠出和假低溫擠出的原因不同，處理塑料異型材的低溫擠出問題時，應分別采用不同的方法。
若更換樹脂生產廠家或品種，發生大批量機組擠出型材變色，應及時進行混合料或型材穩定性試驗。通過試驗驗證混合料的穩定性是否發生問題，并進行對應處理：若穩定劑或樹脂的穩定性欠缺，物料塑化不良，那么型材的所有物化性能都無從談起。這時，切不可因為原材料的穩定性欠缺而選擇用工藝的方法來遷就，以避免長時間的低溫擠出生產；若排除了混合料和型材的穩定性問題，型材的變色現象仍未消除，則應適時調整配方中的加工助劑或外潤滑劑，以徹底消除整個擠出機機組的低溫擠出現象。值得注意的是，這種現象一般很少發生，很可能是在配方和原料不變的情況下，配料或混料出現誤配或誤混，應及時切換混合料來進行驗證，不可采用低溫操作來處理型材顏色泛黃的癥狀。
當僅有個別擠出機機組發生型材的顏色泛黃，應依照“先簡后繁”的原則，首先排除儀表和熱電偶的問題，再拆機檢查擠出機的螺桿與螺筒的徑向或軸向間隙，及時進行對應調整。盡量將擠出機的儀表和機械故障消除在萌芽狀態，以維持型材擠出生產的正常運行，并有效延長擠出機的工作壽命。特別是在更換螺筒與螺桿時發生此種現象，首先應考慮螺筒與螺桿是否存在加工或裝配質量的問題。若螺筒與螺桿經較長期運行后出現這種現象，應檢查擠出機的磨損情況：若螺筒與螺桿的磨損不大，可隨機進行重新調整；若螺筒與螺桿的磨損非常嚴重，已呈現磨損殆盡，應及時更換螺桿和螺筒，以規避型材在調整后出現黑線的現象。
當更新螺桿和螺筒時，應認真檢查主動或從動螺桿和螺筒，注意這么幾個問題：螺桿和螺筒大小頭的徑向間隙是否一致？螺桿各個功能段的軸向間隙是否勻稱？若有問題，應及時向制造廠商反饋，以便早日更換，并防范不合格的螺桿和螺筒投入使用，繼續影響型材生產的正常進行。
另外，對于其他生產正常的擠出機機組，切不可因個別擠出機發生型材變色的缺陷，而就不辯原因地盲目采用低溫擠出生產，以免影響大批量型材的物化性能。
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塑料異型材 http://www.44738.cn/products_content-925657.html
怡美小編小廖
2015-5-27
