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• 改性塑料造粒加工常見(jiàn)問(wèn)題及對策
• 發(fā)布時(shí)間：2018-08-03 瀏覽次數：12
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  一、黑點(diǎn)偏多的原因
  原料本身質(zhì)量差，黑點(diǎn)偏多;
  螺桿局部過(guò)熱，造成物料炭化加重，炭化物被帶到料條中，造成給點(diǎn)偏多;
  螺桿局部剪切太強，造成物料炭化加重，炭化物被帶到料條中，造成黑點(diǎn)偏多;
  機頭壓力太大(包括堵塞、濾網(wǎng)太多、機頭溫度太低等)，回流料太多，物料炭化加重，炭化物被帶到料條中，造成給點(diǎn)偏多;
  機臺使用年限偏長(cháng)，螺桿與機筒間隙增加，機筒壁粘附炭化物增多，隨擠出時(shí)間推移，被逐步帶到料條中，造成黑點(diǎn)偏多;
  自然排氣口和真空排氣口長(cháng)時(shí)間不清理，堆積的炭化物增多，隨后期連續擠出被帶到料條中，造成給點(diǎn)偏多;
  外部環(huán)境或人為造成其他雜質(zhì)混入，造成黑點(diǎn)偏多;
  口模(包括出料口和內部死角)清理不干凈，造成黑點(diǎn)偏多;
  出料口不夠光滑(如，一些淺槽及坑洼等)，長(cháng)時(shí)間可能積存物料，隨擠出時(shí)間推移，被逐漸炭化，再被帶到料條中，造成黑點(diǎn)偏多;
  部分螺紋原件損壞(缺角、磨損等形成死角)，造成死角處的物料炭化加重，在后續連續擠出過(guò)程中，被逐步帶出到料條，造成黑點(diǎn)偏多;
  自然排氣和真空排氣不暢，造成螺桿內物料炭化，造成黑點(diǎn)偏多。
  二、成品加工過(guò)程問(wèn)題分析
  斷條產(chǎn)生原不足：
  增加濾網(wǎng)目數或張數;
  適當調低主機轉速或調高喂料轉速;
  適當降低擠出加工溫度(機頭或其他各區)。
  外部雜質(zhì)
  檢查混料和放料各環(huán)節的設備死角是否清理干凈及是否有雜質(zhì)混入;
  盡量少加破碎料或人工對破碎料進(jìn)行初篩，除去雜質(zhì);
  增加濾網(wǎng)目數及張數;
  盡量蓋住可能有雜物掉落的孔洞(實(shí)蓋或網(wǎng)蓋)。
  內部雜質(zhì)
  機頭壓力太高(包括口模堵塞、濾網(wǎng)太多、機頭溫度太低等)，造成回流增加而導致炭化加重，炭化物被帶出到料條中，在牽引力作用下，造成斷條;
  擠出機局部過(guò)熱，造成炭化加重，炭化物被帶出到料條，在牽引力作用下，造成斷條;
  螺桿剪切局部太強，造成物料局部炭化加重，炭化物被帶出到料條，在牽引力作用下，造成斷條;
  機器使用年限長(cháng)，螺桿和機筒磨損，縫隙增大，回流增加，機筒壁粘附的炭化物增加，隨擠出時(shí)間延長(cháng)，炭化物逐步被帶出到料條，在牽引力作用下，造成斷條;
  真空或自然排氣口(此處包括墊片和死角)長(cháng)時(shí)間不清理，存在的炭化物被帶到料條，在牽引力作用下，造成斷條;
  機頭口模(此處包括出料口和機頭內部死角)未清理干凈，口模里面含有炭化物或雜質(zhì)被帶到料條，在牽引力作用下，造成斷條;
  更換濾網(wǎng)的時(shí)間間隔太長(cháng)，濾網(wǎng)被堵住，物料出不來(lái)，造成斷條。
  物料塑化不良：
  擠出溫度偏低或螺桿剪切太弱，物料未充分塑化，出現料疙瘩，在牽引力作用下，造成斷條
  配方體系中低熔點(diǎn)助劑(包括EBS或PETS等)，在螺桿剪切弱或螺桿與機筒間隙增大及剪切偏弱的前提下，造成塑化不良，造成斷條。
  原料物性變化：
  共混組分在同一溫度，流動(dòng)性存在太大差異，由于流動(dòng)性不匹配或未完全相容(包括物理纏結和化學(xué)反應)，理論上講這種叫“相分離”，“相分離”一般在共混擠出不會(huì )出現，較多出現在注塑過(guò)程中，但如果MFR相差太大，在螺桿相對剪切較弱的前提下，可能出現斷條;
  共混組分黏度變化：對同一材料而言，如果MFR減小，硬度、剛性和缺口變大，有可能該批料的分子量較之前有所偏大，造成黏度變大，在原有的加工溫度和工藝作用下，造成塑化不良，此時(shí)提高擠出溫度或降低主機螺桿轉速可解決。
  料條困汽或排氣不暢：
  加工溫度太高或螺桿局部剪切太強或螺桿局部過(guò)熱，造成某些阻燃劑等助劑的分解，釋放出氣體，真空未及時(shí)將氣體抽出，氣體困在料條里面，在牽引力作用下，造成斷條;
  物料受潮嚴重，加工水汽未及時(shí)經(jīng)過(guò)自然排氣和真空排除，汽體困在料條，在牽引力作用下，造成斷條;
  自然排氣或真空排氣不暢(包括堵塞、漏氣、墊片太高等)，造成有氣(或汽)困在料條里，在牽引力作用下，造成斷條。
  物料剛性大、水冷或過(guò)水多、牽引不匹配：
  物料剛性太大，水溫太低，過(guò)水太多，機頭的出料很軟，過(guò)水則立刻變得非常硬，在牽引力不匹配的作用下，造成斷條——這種現象常出現在PBT或PET加纖、PC加纖、AS加纖、ABS加纖等結晶速度非?？旎騽傂苑浅４蟮牧?，尤其是小機做實(shí)驗較嚴重，此時(shí)提高水溫、降低過(guò)水量，讓進(jìn)入切粒機的料條保持一定柔軟度，可解決。
  濾網(wǎng)目數過(guò)低或張數不夠：
  這種現象常出現在上述機頭壓力不足、外部雜質(zhì)和內部雜質(zhì)的時(shí)候。
  連粒問(wèn)題：
  相互粘連的一系列粒料，通常被稱(chēng)為雙聯(lián)或粒鏈。
  其產(chǎn)生的原因可能是加工水溫過(guò)高或水流速度太低。
  連粒是指一系列粒子彼此相連的情形，即在某些情況下，粒子之間通過(guò)薄膜端面對端面或者以切向的方式連接在一起。在加工過(guò)程中，幾個(gè)工藝問(wèn)題可能獨自或共同導致此種現象的發(fā)生。例如，加工水太熱就是造成連粒的一個(gè)原因，在此情況下，應該降低水溫以給予粒子表面足夠的淬冷;另外，水流速度過(guò)低也是引起連粒的一個(gè)原因，它會(huì )導致粒子切粒室速度減慢，進(jìn)而出現粒子團聚。此外，如果模頭的孔眼距離過(guò)近，在加工過(guò)程中出口膨脹將會(huì )造成粒子觸碰，其解決方法就是采用大間距、孔數少的模頭替換現有模頭。
  拖尾問(wèn)題：
  所謂拖尾，就是粒子邊緣有些突出，切割邊緣就像曲棍球桿的形狀，它看起來(lái)像一個(gè)位于切口底部的污染物或者撕扯物。其產(chǎn)生的原因是，切割裝置在此處沒(méi)能進(jìn)行干脆利落的切割。一般情況下，從線(xiàn)料切粒機出來(lái)的正確切割粒子應該是一個(gè)直角圓柱體，從水下切粒機出來(lái)的正確切粒應該是一個(gè)近乎完美的球形。
  通常，不容易出現料末的材料也會(huì )因為拖尾而產(chǎn)生料末。假定所有的加工參數都經(jīng)過(guò)了檢查，拖尾一般可能被診斷為切割問(wèn)題。對于線(xiàn)料切粒生產(chǎn)線(xiàn)而言，其解決方法是更換滾刀與底刀以提供嶄新且鋒利的切刃;或按照制造商手冊規定的數值重新確定設備間距。對于水下切粒線(xiàn)而言，需要檢查模板與刀刃，以確保沒(méi)有刻痕，因為刻痕和溝槽常常引起拖尾。
  粉末問(wèn)題：
  對于許多結晶性材料而言，如通用聚苯乙烯，料末似乎是一種常見(jiàn)且特有的危害。它們之所以成為加工商需要面對的問(wèn)題，是因為它們會(huì )改變材料的體積密度，在擠出機機筒中降解或燒焦，為輸送過(guò)程帶來(lái)麻煩。樹(shù)脂生產(chǎn)商的主要目標是生產(chǎn)均一的粒形，即具有既定的長(cháng)度和直徑，沒(méi)有來(lái)自料末或外來(lái)物質(zhì)的污染。
  針對此問(wèn)題，可通過(guò)調節設備并控制一些重要的工藝參數，達到減輕料末的目的。當進(jìn)入切刀時(shí)，線(xiàn)料生產(chǎn)線(xiàn)的溫度應盡可能接近材料的維卡軟化點(diǎn)，以確保線(xiàn)料盡可能受到熱切，從而避免破裂。
  針對特定的聚合物，選擇帶有適當切粒角度的滾刀，在減少料末方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。對于未填充聚合物，應盡量使用司太立合金鋼(Stellite)或工具鋼滾刀，并使滾刀和底刀刀口保持鋒利，以避免弄碎聚合物。對于切粒之后的后續設備，無(wú)論加壓還是真空設備，都要避免裹入空氣。
  對于水下切粒線(xiàn)，要確保在加工過(guò)程中保持足夠的頂住模面的刀壓，并適當調節切粒后的停留時(shí)間，以確保粒子進(jìn)入干燥機時(shí)是熱的。
  底刀破裂問(wèn)題：
  切粒設備的底刀是一種堅硬的碳化鋼片，在其適當位置上焊有因瓦合金，能使它通過(guò)螺紋安裝到支架上。通常，底刀的刀刃轉動(dòng)后就會(huì )出現底刀破裂的現象，對此，可采取適當措施來(lái)避免這種問(wèn)題，在此過(guò)程中需要仔細遵照制造商設備手冊上推薦的辦法進(jìn)行。在此，需要特別強調的一點(diǎn)是，有螺紋的因瓦合金芯棒是通過(guò)銀焊固定到位的，它有一個(gè)剪切限制，容易在安裝時(shí)被過(guò)大的轉矩破壞。另外，在旋轉或安裝中，破裂的底刀易發(fā)生移位，并會(huì )在切粒機中飛散，破壞滾刀的刀刃，提高維修費用。
  線(xiàn)料漂移問(wèn)題：
  線(xiàn)料漂移是線(xiàn)料在喂入平臺上存在的向一邊集束的傾向狀態(tài)，它會(huì )引起料粒質(zhì)量變差、存在細長(cháng)條和加工紊亂等問(wèn)題。如果切粒機切割平面沒(méi)有平行于擠出機擠條模板，那么線(xiàn)料將會(huì )出現向左邊或右邊擁擠的趨勢，最終導致線(xiàn)料漂移。另外，造成線(xiàn)料漂移的其他原因還包括下喂入輥與刮刀的間隙不恒定、下喂入輥的直徑不一致等。
  線(xiàn)性控制問(wèn)題：
  細長(cháng)條是切粒機生產(chǎn)出的一類(lèi)非正常的產(chǎn)品，顧名思義，其長(cháng)度比常規粒子尺寸長(cháng)，長(cháng)出的尺寸通常在幾英寸范圍內變動(dòng)。細長(cháng)條(也稱(chēng)為斜角切割粒子)的出現表明線(xiàn)料喂入滾刀時(shí)的線(xiàn)料姿態(tài)控制不好，具體而言是由于線(xiàn)料在喂入滾刀時(shí)并非處于垂直角度，因此在切割時(shí)，線(xiàn)料末端將出現一個(gè)傾斜角度。
  喂入輥(咬入點(diǎn))和滾刀(切割點(diǎn))之間的距離稱(chēng)為壓進(jìn)距離，在這個(gè)跨度上沒(méi)有任何東西用以控制線(xiàn)料。切粒機不同于木板刨床，如果喂入輥安裝不正，或者工況差，那么塑料線(xiàn)料將不會(huì )以垂直于切割面的角度喂入到切割裝置中，如此一來(lái)，線(xiàn)料開(kāi)始彼此交叉，引起切割質(zhì)量的進(jìn)一步惡化，最終產(chǎn)生嚴重問(wèn)題。交叉的線(xiàn)料將迫使兩個(gè)喂入輥彼此分開(kāi)，使線(xiàn)料失去張力，進(jìn)而導致線(xiàn)料暫時(shí)垂落，使線(xiàn)料偏向喂入輥的兩邊。出現上述問(wèn)題的預警信號是，上喂入輥處于糟糕的工況，存在溝槽、裂紋或者變色(老化或熱導致的硬化)等現象。
  其他線(xiàn)料控制方面的常見(jiàn)問(wèn)題還包括：下喂入輥磨損，這將引起牽引力的損失;不正確的線(xiàn)料淬火工藝，這將會(huì )導致線(xiàn)料象蛇一樣劇烈彎曲;還有磨損的線(xiàn)料模板，它將產(chǎn)生各種直徑不同的線(xiàn)料。不僅如此，制造商們還要警惕極端磨損的滾刀和頂住線(xiàn)料的底刀，因為底刀負責把線(xiàn)料推到切割點(diǎn)，防止切刀在超高轉速下運轉，因為這種超高轉速會(huì )引起線(xiàn)料搖擺。
  在水下切粒系統中，細長(cháng)條產(chǎn)生的主要原因是由于喂入速度與切刀速度不匹配，在此情況下，需要增加切刀速度來(lái)匹配喂入速度，或者減小喂入速度來(lái)匹配切刀速度。另外，在加工過(guò)程中還要確保切割刀頭上有足夠的刀片，以保證粒子具有正確的幾何形狀，并檢查是否有?？装l(fā)生聚合物料流的慢動(dòng)或阻塞。
  三、造?？招膯?wèn)題分析
  排氣不良：
  排氣(或汽)不暢：由于自然排氣或真空排氣不暢(可能材料自身水汽太重，也可能阻燃劑等助劑分解，還有可能真空堵塞或真空太小或漏氣或真空墊片墊得太高等原因)，造成顆粒中存在氣(汽)體，形成空心。
  塑化不良：
  加工溫度偏低，物料未完全塑化，輕者(小孔)造成顆?？招?，重者(大孔)造成斷條;
  低熔點(diǎn)助劑(包括EBS或PETS)太多，在螺桿剪切偏弱(例如，2號線(xiàn)生產(chǎn)普通ABS，EBS不能太多，太多出現“氣孔”)前提下，造成物料塑化不良，形成空心;
  低熔點(diǎn)助劑(包括EBS或PETS)太多，在螺桿與機筒間隙增大(例如，1號線(xiàn)生產(chǎn)普通ABS，有時(shí)候EBS也不能太多，太多出現“氣孔”)或螺桿剪切偏弱前提下，造成塑化不良，形成空心。
  水溫太低：冷卻水溫太低，物料遇水收縮，造成收縮孔，例如做PP類(lèi)產(chǎn)品——此類(lèi)現象主要針對結晶類(lèi)塑料;一般情況下，結晶類(lèi)塑料(如PP、PA、PBT等)宜采用低水溫，非結晶類(lèi)塑料(如ABS、PC/ABS、HIPS等)采用高水溫。
  收縮空隙問(wèn)題
  收縮空隙的存在說(shuō)明線(xiàn)料回縮不恰當。
  收縮空隙和空心粒料表明線(xiàn)料的回火不恰當。收縮空隙輕微時(shí)可能只是粒子端面上的一個(gè)小坑，而嚴重時(shí)可能會(huì )產(chǎn)生空心粒子，就像調酒棒一樣，這種現象出現的情況是，線(xiàn)料的芯部溫度接近熔融狀態(tài)，且線(xiàn)料被切粒后馬上收縮。而得到正確回火的線(xiàn)料，其界面的溫度梯度會(huì )保持恒定，且其被切割時(shí)對冷卻介質(zhì)(空氣或水)沒(méi)有響應。
  收縮空隙出現的具體原因是，當加工水對特定的聚合物太冷時(shí)，線(xiàn)料的外表層冷凍住，產(chǎn)生了一個(gè)硬殼，而把熱量留在了線(xiàn)料芯部;另外，線(xiàn)料在空氣或水中沒(méi)有足夠的浸泡時(shí)間，導致線(xiàn)料芯部的熱量不能轉移到線(xiàn)料表面，從而無(wú)法進(jìn)行良好的截面冷卻。
  水下切粒生產(chǎn)的粒子，由于熔體中存在被困的揮發(fā)物，也會(huì )出現收縮空隙，一種有效的預防措施是檢查擠出機上的真空孔。
  四、自然排氣口、真空冒料
  自然排氣口冒料：
  喂料轉速與主機轉速不匹配，適當降低喂料轉速或提高主機轉速;
  加料段到自然排氣口所含區域的溫度太低，物料沒(méi)塑化，在螺桿擠壓作用下，造成冒生料;
  自然排氣口附近溫度太高，物料黏度嚴重下降，此段螺桿打滑，物料不能及時(shí)被輸送至前段，在后續的料流擠壓作用下，造成冒熟料;
  螺桿的自然排氣口位置與機筒的自然排氣口位置不相匹配，造成冒料;
  此處未設置反向輸送元件或反向嚙合塊，不能降低自然排氣口螺槽壓力，在后續料流擠壓作用下，造成冒料。
  真空冒料：
  真空抽力太大，把物料吸進(jìn)真空管道，造成冒料;
  螺桿真空位沒(méi)有設置反向輸送元件或反向嚙合塊，不能降低真空段螺槽壓力，在抽真空作用下，造成冒料;
  真空段溫度太高，物料黏度嚴重下降，此段螺桿打滑，物料不能及時(shí)輸送至前段，在真空抽力作用下，造成冒料;
  擠出加工溫度太低，物料未塑化或阻燃劑等助劑未得到在樹(shù)脂中得充分分散，在真空抽力作用下，造成冒料;
  螺桿組合也合理，位置也匹配，溫度以及主機和喂料轉速也匹配的前提下，真空墊片偏低，在料流擠壓和真空抽力作用下，造成冒料;
  機頭壓力太大(原因包括：口模堵塞、過(guò)濾網(wǎng)太多、機頭溫度太低等)，造成回流增加，在真空抽力作用下，造成冒料。
  五、料斗架橋
  填料太多、吸潮、團聚，造成混合料與料斗壁摩擦增大，添加“白油”等液態(tài)外潤滑劑，降低混合料與料斗壁以及混合料之間的摩擦，可解決;
  混合料結塊(包括高溫結塊和液態(tài)助劑添加太多而結塊)，降低烘干溫度或高混時(shí)間，減少液態(tài)助劑添加量，添加對“油狀”物具有吸收作用的粉狀樹(shù)脂或助劑(如，高膠粉、AS粉料、PP粉料等)，可解決。
  六、下料架橋
  主要是因某些加工助劑熔點(diǎn)太低，一區、二區加工溫度偏高，物料在喂料料倉軟化，粘附在設備壁，造成后續下料困難，適當降低一區、二區加工溫度，可解決。
  
  

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