1. Фактори обладнання: визначення верхньої межі ефективності транспортування
Конструкція та знос гвинта
Конфігурація шнека: різні конструкції шнека (такі як звичайна повна-різьба, бар’єрний-тип і роз’ємний-тип) безпосередньо впливають на ефективність транспортування твердих речовин і здатність-збільшувати тиск розплаву. Для чутливих-матеріалів, таких як ПВХ, зазвичай використовуються градієнтні або ступінчасті гвинти-зі коефіцієнтом стиснення від 2,5:1 до 3,5:1. Якщо ступінь стиснення занадто низька, тиск розплаву буде недостатнім; якщо він занадто високий, надмірне тепло зсуву може спричинити розкладання ПВХ.
Ступінь зносу: це ключовий момент при оцінці вживаного обладнання. Радіальний зазор між гвинтом і стовбуром є критичним показником. Для обробки ПВХ ідеальний зазор зазвичай становить 0,1–0,3 мм. Коли цей зазор збільшується через знос, розплав повертається через зазори між гвинтами, викликаючи різке зниження ефективності транспортування. Наприклад, для шнека 65 мм, якщо зазор збільшується з 0,2 мм до 0,5 мм через знос, максимальна швидкість транспортування може зменшитися на 20%–30%.
Конструкція стовбура
Конструкція порту подачі: форма, розміри та наявність системи примусового охолодження в порту подачі впливають на об’ємну щільність порошку ПВХ та ефективність подачі. Погано сконструйовані порти подачі можуть легко призвести до «перемикання» або нерівномірної подачі.
Фільтр і система фільтрації
Опір матриці: складна конструкція каналу потоку головки матриці, надмірний ступінь стиснення або надто довга секція формування можуть збільшити протитиск потоку розплаву, тим самим зменшуючи швидкість транспортування.
Фільтри та колекторні пластини: чим більша кількість сіток і чим більше кількість шарів фільтра, тим більший опір розплаву, що призводить до зниження швидкості транспортування. У той же час фільтри також служать для видалення домішок і підвищення ефективності змішування.
2. Матеріальні фактори: Фактори, що впливають на опір потоку
Формулювання: це найбільш гнучкий і широко використовуваний метод контролю у виробництві.
Мастила: надмірна кількість зовнішніх мастил (таких як парафін або поліетиленовий віск) може утворити надмірно{0}}змащену плівку, спричиняючи ковзання розплаву вздовж стінки стовбура та зниження ефективності транспортування. Недостатня кількість внутрішніх мастил (таких як стеаринова кислота або поліетиленоксидний віск) збільшує міжмолекулярне тертя в розплаві, що призводить до підвищення в’язкості розплаву, погіршення текучості та зниження швидкості транспортування.
Наповнювачі: додавання наповнювачів, таких як карбонат кальцію, збільшує в'язкість розплаву та опір текучості, тим самим зменшуючи швидкість транспортування. Щоб покращити потік, кількість мастила зазвичай потрібно відповідним чином відрегулювати.
Модифікатори удару: додавання модифікаторів, таких як CPE, також збільшує в'язкість розплаву, що має певний негативний вплив на швидкість транспортування.
Властивості смоли
Молекулярна маса та розподіл: вища молекулярна маса призводить до більшої в’язкості розплаву та ускладнення потоку, що призводить до відповідного зниження швидкості транспортування. Смоли з широким розподілом молекулярної маси мають ширше вікно обробки, але демонструють відносно нижчу текучість.
Морфологія частинок: полівінілхлоридні смоли з неправильною формою частинок і низькою пористістю мають нижчу ефективність подачі в секції подачі, що впливає на початкове транспортування.
3. Фактори процесу:-заходи контролю в реальному часі
Налаштування температури
Вплив: температура має ключове значення для регулювання в'язкості розплаву ПВХ. З підвищенням температури в'язкість розплаву зменшується, текучість покращується, а швидкість транспортування збільшується. Проте ПВХ чутливий- до тепла; надмірно високі температури (зазвичай понад 200 градусів) прискорюють його розкладання, утворюючи гази та чорні плями, які, у свою чергу, порушують безперервне транспортування.
Градієнт температури: градієнт температури, що поступово зростає, зазвичай встановлюється вздовж шляху потоку матеріалу, від секції подачі через секцію гомогенізації до головки. Неправильний градієнт (наприклад, температура в секції гомогенізації нижча, ніж у секції стиснення) може спричинити зворотний потік тиску, що серйозно перешкоджає транспортуванню.
Швидкість гвинта
Ефект: у розумному діапазоні збільшення швидкості шнека призводить до майже лінійного збільшення швидкості транспортування. Це найпряміший спосіб регулювання виходу.
Обмеження: однак швидкість не можна збільшувати нескінченно. Надмірно високі швидкості створюють інтенсивне тепло зсуву, що може призвести до:
Деградація матеріалу: ПВХ розкладається через перегрів.
Неадекватна пластифікація: час перебування матеріалу в стовбурі занадто короткий, що перешкоджає достатній пластифікації.
Порушення розплаву: поверхня екструдату стає шорсткою.
Тиск на матриці
Ефект: збільшення тиску на матриці (наприклад, через блокування матриці або надмірну швидкість-відтягування) зменшує швидкість транспортування. Це пояснюється тим, що екструдер повинен подолати більший протитиск, щоб виштовхнути матеріал.
4. Фактори наступного обладнання: відповідність тяги та охолодження
Швидкість тяги
Принцип відповідності: Швидкість тяги повинна точно відповідати швидкості подачі екструдера.
Надмірна швидкість тяги: це призведе до напруги розтягування труби, що спричинить потоншення стінки, а також може призвести до розриву розплаву через розтягування.
Надмірно повільне втягування: спричиняє накопичення матеріалу на матриці та охолоджувальній сорочці, створюючи протитиск, який діє на екструдер, зменшуючи швидкість подачі та спричиняючи провисання та деформацію труби під дією сили тяжіння.
Охолодження та формування
Стійкість сорочки охолодження: такі фактори, як фаска на вході сорочки охолодження та допуски розмірів, створюють опір. Якщо опір занадто високий, це значно збільшує тиск на матрицю та зменшує швидкість подачі.
Ефективність охолодження: недостатнє охолодження перешкоджає швидкому затвердінню труби всередині формувальної втулки, спричиняючи її розтягування та тоншість під дією тягової сили. Щоб зберегти товщину стінки, оператор може бути змушений зменшити швидкість витягування, що опосередковано впливає на швидкість усієї виробничої лінії.