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改性塑料造粒加工中14个常见问题及对策

2020-05-11 13:44:01   来源:浙塑网   打印

疫情接近尾声,物流也基本恢复了,化塑市场交易在逐步迈向正轨。

小编看到这种局面也是非常欣慰,有市场才会有生机,想必各位化塑人已经准备好在这个不顺的开头过后大干一场了!

在您为生意努力的时候,小编希望我们的干货文章能够帮助你了解得更多,在这个行业扎根更深!

01、断条产生原不足

增加滤网目数或张数;适当调低主机转速或调高喂料转速;

适当降低挤出加工温度(机头或其他各区)。

02、外部杂质

检查混料和放料各环节的设备死角是否清理干净及是否有杂质混入;

尽量少加破碎料或人工对破碎料进行初筛,除去杂质;

增加滤网目数及张数;

尽量盖住可能有杂物掉落的孔洞(实盖或网盖)。

03、内部杂质

机头压力太高(包括口模堵塞、滤网太多、机头温度太低等),造成回流增加而导致炭化加重,炭化物被带出到料条中,在牵引力作用下,造成断条;

挤出机局部过热,造成炭化加重,炭化物被带出到料条,在牵引力作用下,造成断条;

螺杆剪切局部太强,造成物料局部炭化加重,炭化物被带出到料条,在牵引力作用下,造成断条;

机器使用年限长,螺杆和机筒磨损,缝隙增大,回流增加,机筒壁粘附的炭化物增加,随挤出时间延长,炭化物逐步被带出到料条,在牵引力作用下,造成断条;

真空或自然排气口(此处包括垫片和死角)长时间不清理,存在的炭化物被带到料条,在牵引力作用下,造成断条;

机头口模(此处包括出料口和机头内部死角)未清理干净,口模里面含有炭化物或杂质被带到料条,在牵引力作用下,造成断条;

更换滤网的时间间隔太长,滤网被堵住,物料出不来,造成断条。

04、物料塑化不良

挤出温度偏低或螺杆剪切太弱,物料未充分塑化,出现料疙瘩,在牵引力作用下,造成断条;

配方体系中低熔点助剂(包括EBS或PETS等),在螺杆剪切弱或螺杆与机筒间隙增大及剪切偏弱的前提下,造成塑化不良,造成断条。

05、原料物性变化

共混组分在同一温度,流动性存在太大差异,由于流动性不匹配或未完全相容(包括物理缠结和化学反应),理论上讲这种叫“相分离”,“相分离”一般在共混挤出不会出现,较多出现在注塑过程中,但如果MFR相差太大,在螺杆相对剪切较弱的前提下,可能出现断条;

共混组分黏度变化:对同一材料而言,如果MFR减小,硬度、刚性和缺口变大,有可能该批料的分子量较之前有所偏大,造成黏度变大,在原有的加工温度和工艺作用下,造成塑化不良,此时提高挤出温度或降低主机螺杆转速可解决。

06、料条困汽或排气不畅

加工温度太高或螺杆局部剪切太强或螺杆局部过热,造成某些阻燃剂等助剂的分解,释放出气体,真空未及时将气体抽出,气体困在料条里面,在牵引力作用下,造成断条;

物料受潮严重,加工水汽未及时经过自然排气和真空排除,汽体困在料条,在牵引力作用下,造成断条;

自然排气或真空排气不畅(包括堵塞、漏气、垫片太高等),造成有气(或汽)困在料条里,在牵引力作用下,造成断条。

07、物料刚性大、水冷或过水多、牵引不匹配

物料刚性太大,水温太低,过水太多,机头的出料很软,过水则立刻变得非常硬,在牵引力不匹配的作用下,造成断条——这种现象常出现在PBT或PET加纤、PC加纤、AS加纤、ABS加纤等结晶速度非常快或刚性非常大的料,尤其是小机做实验较严重,此时提高水温、降低过水量,让进入切粒机的料条保持一定柔软度,可解决。

08、滤网目数过低或张数不够

这种现象常出现在上述机头压力不足、外部杂质和内部杂质的时候。

09、连粒问题

相互粘连的一系列粒料,通常被称为双联或粒链其产生的原因可能是加工水温过高或水流速度太低连粒是指一系列粒子彼此相连的情形,即在某些情况下,粒子之间通过薄膜端面对端面或者以切向的方式连接在一起。在加工过程中,几个工艺问题可能独自或共同导致此种现象的发生。例如,加工水太热就是造成连粒的一个原因,在此情况下,应该降低水温以给予粒子表面足够的淬冷;另外,水流速度过低也是引起连粒的一个原因,它会导致粒子切粒室速度减慢,进而出现粒子团聚。此外,如果模头的孔眼距离过近,在加工过程中出口膨胀将会造成粒子触碰,其解决方法就是采用大间距、孔数少的模头替换现有模头。

10、拖尾问题

所谓拖尾,就是粒子边缘有些突出,切割边缘就像曲棍球杆的形状,它看起来像一个位于切口底部的污染物或者撕扯物。其产生的原因是,切割装置在此处没能进行干脆利落的切割。一般情况下,从线料切粒机出来的正确切割粒子应该是一个直角圆柱体,从水下切粒机出来的正确切粒应该是一个近乎完美的球形。

通常,不容易出现料末的材料也会因为拖尾而产生料末。假定所有的加工参数都经过了检查,拖尾一般可能被诊断为切割问题。对于线料切粒生产线而言,其解决方法是更换滚刀与底刀以提供崭新且锋利的切刃;或按照制造商手册规定的数值重新确定设备间距。对于水下切粒线而言,需要检查模板与刀刃,以确保没有刻痕,因为刻痕和沟槽常常引起拖尾。

11、粉末问题

对于许多结晶性材料而言,如通用聚苯乙烯,料末似乎是一种常见且特有的危害。它们之所以成为加工商需要面对的问题,是因为它们会改变材料的体积密度,在挤出机机筒中降解或烧焦,为输送过程带来麻烦。树脂生产商的主要目标是生产均一的粒形,即具有既定的长度和直径,没有来自料末或外来物质的污染。

针对此问题,可通过调节设备并控制一些重要的工艺参数,达到减轻料末的目的。当进入切刀时,线料生产线的温度应尽可能接近材料的维卡软化点,以确保线料尽可能受到热切,从而避免破裂。

针对特定的聚合物,选择带有适当切粒角度的滚刀,在减少料末方面发挥着重要作用。对于未填充聚合物,应尽量使用司太立合金钢(Stellite)或工具钢滚刀,并使滚刀和底刀刀口保持锋利,以避免弄碎聚合物。对于切粒之后的后续设备,无论加压还是真空设备,都要避免裹入空气。

对于水下切粒线,要确保在加工过程中保持足够的顶住模面的刀压,并适当调节切粒后的停留时间,以确保粒子进入干燥机时是热的。

12、底刀破裂问题

切粒设备的底刀是一种坚硬的碳化钢片,在其适当位置上焊有因瓦合金,能使它通过螺纹安装到支架上。通常,底刀的刀刃转动后就会出现底刀破裂的现象,对此,可采取适当措施来避免这种问题,在此过程中需要仔细遵照制造商设备手册上推荐的办法进行。在此,需要特别强调的一点是,有螺纹的因瓦合金芯棒是通过银焊固定到位的,它有一个剪切限制,容易在安装时被过大的转矩破坏。另外,在旋转或安装中,破裂的底刀易发生移位,并会在切粒机中飞散,破坏滚刀的刀刃,提高维修费用。

13、线料漂移问题

线料漂移是线料在喂入平台上存在的向一边集束的倾向状态,它会引起料粒质量变差、存在细长条和加工紊乱等问题。如果切粒机切割平面没有平行于挤出机挤条模板,那么线料将会出现向左边或右边拥挤的趋势,最终导致线料漂移。另外,造成线料漂移的其他原因还包括下喂入辊与刮刀的间隙不恒定、下喂入辊的直径不一致等。

14、线性控制问题

细长条是切粒机生产出的一类非正常的产品,顾名思义,其长度比常规粒子尺寸长,长出的尺寸通常在几英寸范围内变动。细长条(也称为斜角切割粒子)的出现表明线料喂入滚刀时的线料姿态控制不好,具体而言是由于线料在喂入滚刀时并非处于垂直角度,因此在切割时,线料末端将出现一个倾斜角度。

喂入辊(咬入点)和滚刀(切割点)之间的距离称为压进距离,在这个跨度上没有任何东西用以控制线料。切粒机不同于木板刨床,如果喂入辊安装不正,或者工况差,那么塑料线料将不会以垂直于切割面的角度喂入到切割装置中,如此一来,线料开始彼此交叉,引起切割质量的进一步恶化,最终产生严重问题。交叉的线料将迫使两个喂入辊彼此分开,使线料失去张力,进而导致线料暂时垂落,使线料偏向喂入辊的两边。出现上述问题的预警信号是,上喂入辊处于糟糕的工况,存在沟槽、裂纹或者变色(老化或热导致的硬化)等现象。

其他线料控制方面的常见问题还包括:下喂入辊磨损,这将引起牵引力的损失;不正确的线料淬火工艺,这将会导致线料象蛇一样剧烈弯曲;还有磨损的线料模板,它将产生各种直径不同的线料。不仅如此,制造商们还要警惕极端磨损的滚刀和顶住线料的底刀,因为底刀负责把线料推到切割点,防止切刀在超高转速下运转,因为这种超高转速会引起线料摇摆。

在水下切粒系统中,细长条产生的主要原因是由于喂入速度与切刀速度不匹配,在此情况下,需要增加切刀速度来匹配喂入速度,或者减小喂入速度来匹配切刀速度。另外,在加工过程中还要确保切割刀头上有足够的刀片,以保证粒子具有正确的几何形状,并检查是否有模孔发生聚合物料流的慢动或阻塞。

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