一、影響質(zhì)量的五大因素
在PVC發(fā)泡板擠出過程中,碰到的問題基本可以歸為5類,一是穩(wěn)定性問題;二是熔體強(qiáng)度問題;三是潤滑問題;四是分散問題。這五類問題特別是前三類問題會(huì)相互制約,交叉影響,從表面現(xiàn)象看有時(shí)很難立刻分清楚,要說方觀察分析,找到問題根源才能根本解決。
1. 穩(wěn)定性不足,會(huì)影響整個(gè)板面,板面發(fā)黃,發(fā)泡片材脆性大
2. 熔體強(qiáng)度不足會(huì)導(dǎo)致發(fā)泡片泡孔大,縱切面泡很長。
判斷熔體強(qiáng)度是否不足,最直接的辦法是到三輥后面用手指按壓包在中輥上的板材,熔體強(qiáng)度好按壓時(shí)能感覺到彈性。若按壓后很難彈起,說明熔體強(qiáng)度較差。因?yàn)槁輻U結(jié)構(gòu)和冷卻方式差別較大,很難判斷溫度是否合理,一般來說,在擠出機(jī)允許的負(fù)荷內(nèi),3—5區(qū)溫度以低為好。在發(fā)泡管材中要想獲得發(fā)泡均勻制品,也需要保證PVC物料有良好的融體強(qiáng)度。所以發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量和型號(hào)至關(guān)重要,當(dāng)然黃白發(fā)泡劑也要配合好。
3. 潤滑劑
潤滑劑分為外潤滑劑和內(nèi)潤滑劑,外滑有利于脫模,對(duì)板材表面的光潔性有好處,外滑太少,擠出機(jī)5區(qū)溫度不易控制,易升溫,這會(huì)導(dǎo)致合流芯溫度高,板材中間出大泡、串泡、發(fā)黃等問題,板材表面也不光滑 ;外滑多,析出會(huì)變得嚴(yán)重,表現(xiàn)在模具內(nèi)的結(jié)構(gòu)和板材表面外滑的析出,也會(huì)表現(xiàn)為某些個(gè)別現(xiàn)象在板面上不定期的來回移動(dòng)。內(nèi)滑有利于塑化和熔體的流動(dòng)性,內(nèi)滑不足板面難以控制厚度,表現(xiàn)為板材中間厚兩邊薄;內(nèi)滑多,易出現(xiàn)合流芯溫度高的現(xiàn)象。
4. 分散不好會(huì)帶來板材表面不光滑的現(xiàn)象
工藝溫度控制問題:上面提到的四個(gè)問題屬于根本性問題,是基礎(chǔ),是深層次問題。相對(duì)于上面四個(gè)問題,工藝溫度控制則要直觀得多,是表面問題,但溫度控制不好,會(huì)誘發(fā)根本問題的出現(xiàn)。提高加工工藝溫度,材料穩(wěn)定時(shí)間會(huì)降低,出現(xiàn)穩(wěn)定性問題;原有的潤滑平衡會(huì)被打破,一般表現(xiàn)為外潤滑不足,特別是后期外潤滑,需提高外潤滑添加量;溫度提高也會(huì)導(dǎo)致熔體強(qiáng)度降低,發(fā)泡片材泡孔增大,泡孔數(shù)量減少,片材發(fā)脆易斷裂;溫度提高降低了熔體強(qiáng)度也會(huì)降低熔體粘度,粘度降低剪切分散能力降低,對(duì)分散能力不強(qiáng)的螺桿而言,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)分散不均勻。
5、發(fā)泡劑越多發(fā)泡越好,密度越小,越輕?
在實(shí)際生產(chǎn)中我們碰到很多PVC發(fā)泡制品客戶,產(chǎn)品出現(xiàn)大泡孔或者重量降不下來,問了各種專家朋友,得到了令他們比較相信的答案:這是發(fā)泡劑加少了,沒有發(fā)起來,得多加發(fā)泡劑啊,這樣自然發(fā)起來了。結(jié)果情況是更糟,于是他們一起商議了另一種辦法,增加發(fā)泡調(diào)節(jié)劑用量,結(jié)果有所好轉(zhuǎn),直到增加的調(diào)節(jié)劑的量足以不出現(xiàn)任何問題。
在PVC制品中使用最多的就是黃色發(fā)泡劑AC,當(dāng)制品中添加AC后,受熱分解,產(chǎn)生大量的熱,制品膨脹,熔體強(qiáng)度降低,直到包不住AC發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的小氣泡,數(shù)目多的小氣泡就會(huì)融合變成大氣泡,密度降低受到阻礙。為此我們必須添加發(fā)泡調(diào)節(jié)劑進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),來增大熔體強(qiáng)度,使氣泡均勻分布,來降低密度。
說到這里有的人就說了,那不還是 第一段講的那個(gè)意思嘛。非也,這里我們引入一個(gè)概念,比表面積,是指單位質(zhì)量物料所具有的總面積。分外表面積、內(nèi)表面積兩類。同樣體積的物質(zhì),比表面積越大,密度越低,質(zhì)量越輕。
當(dāng)一定量的AC和發(fā)泡調(diào)劑劑添加后,形成數(shù)不清的大小均勻的小氣泡,泡孔細(xì)密均一,這時(shí)候的比表面積最大。當(dāng)AC的量超過發(fā)泡調(diào)節(jié)劑的增強(qiáng)的熔體強(qiáng)度范圍后,小氣泡將會(huì)串泡,很多個(gè)小氣泡形成一個(gè)大氣泡,這時(shí)候比表面積就會(huì)下降,密度自然大了,如果切開斷面甚至出現(xiàn)泡孔,更甚者中間與兩面分層。
那么出現(xiàn)泡孔等這樣的問題我們?cè)撊绾握{(diào)整呢?我想,細(xì)心讀過上面文字的已經(jīng)有了答案,首先增加發(fā)泡調(diào)節(jié)劑或者降低發(fā)泡劑的量,動(dòng)者其一,以方便查找原因,成本考慮當(dāng)然后者是上策,就是降低發(fā)泡劑AC的用量,如果效果出現(xiàn)好轉(zhuǎn),繼續(xù)降低即可正常。因此第一段的增加發(fā)泡劑用量當(dāng)然是不對(duì)的。
另外,在生產(chǎn)過程中為了得到性能更優(yōu)越的產(chǎn)品,還是建議添加白色吸熱型發(fā)泡劑,抵消AC分解過程中釋放的多余熱量。
實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)泡孔的原因往往還要多,有工藝的原因成分,我們配合好的工藝加上配方的調(diào)整,很快就能做出發(fā)泡均勻、質(zhì)量輕、力學(xué)性能好的制品啦。具體問題還需要具體分析。
二、六大常見問題、原因及解決辦法
1、板面發(fā)黃 。擠出溫度過高或者穩(wěn)定性不足,解決辦法,降低加工溫度,如果不見好轉(zhuǎn)可調(diào)整配方,適當(dāng)增加穩(wěn)定劑和潤滑劑,可逐一改變,容易很快找出問題所在,最快的速度解決問題;
2、板材中間發(fā)黃。主要原因是料筒芯部溫度模具溫度高有關(guān),潤滑劑用量也有關(guān)系,再次與白發(fā)泡劑有一定關(guān)系;
3、板面彎曲。料流不均或者冷卻不到位,造成料流不均的因素一般有牽引波動(dòng)大或者配方中內(nèi)外潤滑不均衡,機(jī)器的因素容易排除,配方調(diào)整一般在外潤滑盡量少的前提下調(diào)整內(nèi)潤滑會(huì)有很好的效果,同時(shí)保證冷卻均勻到位。
4、橫切面出現(xiàn)泡孔或者泡分層。原因可歸結(jié)為一點(diǎn),就是熔體強(qiáng)度不夠,造成熔體強(qiáng)度不夠的原因有1.發(fā)泡劑過量或者發(fā)泡調(diào)節(jié)劑不夠或者二者比例不協(xié)調(diào),或者發(fā)泡調(diào)節(jié)劑質(zhì)量問題2.塑化不良,加工溫度低或者潤滑過量
發(fā)泡塑料板材截面產(chǎn)生破泡或穿泡兩方面的因素:
A、是因熔體本身局部強(qiáng)度過低,破泡是由外向里形成的;
B、是因熔體周邊壓力偏小,局部泡孔發(fā)生膨脹,強(qiáng)度減弱,破泡是由里向外形成的。在生產(chǎn)實(shí)踐中,兩種作用沒有明顯區(qū)別,有可能同時(shí)存在,大部分破孔都是局部泡孔不均勻膨脹后,熔體強(qiáng)度降低所致。熔體本身強(qiáng)度過低與熔體周邊壓力偏小的因素很多,概括起來,主要有以下幾個(gè)方面。
5、板面厚度不均。出料不均,可調(diào)整模唇開度,如果流速太大可調(diào)整阻流棒,配方調(diào)整,一般內(nèi)潤滑多了中間厚,外潤滑多了兩邊走料快
6、交接班時(shí)易出現(xiàn)的板材厚薄紋路等的變化。主要原因,與混料有關(guān),上一個(gè)班混料后,等下班次接班后混料中間間隔時(shí)間長,混料桶得到很好地冷卻,第一鍋混料預(yù)塑化好,與之前混料形成差異,在其他條件不變的情況下,易產(chǎn)生波動(dòng),可調(diào)整牽引、加工溫度或通過管理得以解決。