廢塑料造粒時切粒、抽真空常見問題及解決辦法
之前我們探討了回料加工中經常遇到的黑點、斷條問題,現在我們就加工中遇到的連粒、拖尾料、空心料等問題進行進一步的探討分析。
連粒問題
相互粘連的一系列粒料,通常被稱為雙聯或粒鏈。
其產生的原因可能是加工水溫過高或水流速度太低。
在加工過程中,幾個工藝問題可能獨自或共同導致此種現象的發生。例如,加工水太熱就是造成連粒的一個原因,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,水流速度過低也是引起連粒的一個原因,它會導致粒子切粒室速度減慢,進而出現粒子團聚。此外,如果模頭的孔眼距離過近,在加工過程中出口膨脹將會造成粒子觸碰,其解決方法就是采用大間距、孔數少的模頭替換現有模頭。
拖尾問題
所謂拖尾,就是粒子邊緣有些突出,就像帶個掃帚尾一樣的形狀。其產生的原因是,切割裝置在此處沒能進行干脆利落的切割。
對于線料切粒生產線而言,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。對于水下切粒線而言,需要檢查模板與刀刃,以確保沒有刻痕,因為刻痕和溝槽常常引起拖尾。
粉末問題
對于許多結晶性材料而言,如通用聚苯乙烯,切粒時經常會產生料末,它會給下游的使用增加很多麻煩。這個問題一般可以通過調整設備工藝參數來解決,當擠出的物料進入切刀時,線條的溫度應稍低于或者接近維卡軟化點,以確保料條盡可能受到熱切,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,在減少料末方面也有顯著效果。對于未填充填料的聚合物,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,無論加壓還是真空設備,都要避免裹入空氣。
對于水下切粒線,要確保在加工過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間,以確保粒子進入干燥機時是熱的。
料條漂移問題
料條漂移是線料在喂入平臺上存在的向一邊集束的現象,它會引起料粒質量變差、存在細長條和加工紊亂等問題。如果切粒機切割平面沒有平行于擠出機擠條模板,那么線料將會出現向左邊或右邊擁擠的趨勢,最終導致料條漂移。另外,造成料條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原因。
料粒空心問題
1、 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,形成空心料。
2、塑化不良
加工溫度偏低,物料未塑化,輕者(小孔)造成顆粒空心,重者(大孔)造成斷條。
低熔點助劑(包括EBS或PETS)太多,在螺桿剪切偏弱的情況下,會由于物料塑化不良,形成空心料。
3、 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類產品——此類現象主要針對結晶類塑料;一般情況下,結晶類塑料(如PP、PA、PBT等)宜采用低水溫,非結晶類塑料(如ABS、PC/ABS、HIPS等)采用高水溫。
料粒癟扁問題
料粒出現癟或者扁的問題說明存在收縮空隙,這是料條回縮不恰當造成的。
收縮空隙和空心粒料表明料條的回火不恰當。收縮空隙輕微時可能只是粒子端面上癟回去一個小坑,而嚴重時可能會產生空心粒子,這種現象出現的情況是,料條的芯部溫度接近熔融狀態,而冷卻水溫度偏低,料條的外表層急劇冷卻,產生了一個硬殼,而把熱量留在了料條芯部。另外,料條在空氣或水中沒有足夠的浸泡時間,導致線料芯部的熱量不能轉移到線料表面,從而無法進行良好的截面冷卻也會造成這種現象。
水下切粒生產的粒子,由于熔體中存在被困的揮發物,也會出現收縮空隙,一種有效的預防措施是檢查擠出機上的真空孔。
自然排氣口、真空口冒料
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。一般多見 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。
真空口冒料:
真空抽力太大,把物料吸進真空管道,造成冒料。
螺桿真空位沒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、過濾網太多、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。
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”等液態潤滑劑,降低混合料與料斗壁以及混合料之間的摩擦,就可解決這個問題。
混合料結塊(包括高溫結塊和液態助劑添加太多而結塊),降低烘干溫度或高混時間,減少液態助劑添加量,添加對“油狀”物具有吸收作用的粉狀樹脂或助劑(如,高膠粉、AS粉料、PP粉料等),都可以解決這個問題。
有時在下料口也可以出現架橋問題,這種一般主要是因某些加工助劑熔點太低,一區、二區加工溫度偏高,物料在喂料料倉底部軟化,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,就可解決這個問題。
結語:回料加工比新料加工要困難的多,造粒過程中也會遇到各種各樣的復雜問題,這些問題比較細碎,但只要通過調整工藝參數或者調整設備,一般都可以解決。如果您在造粒過程中也遇到同樣的問題,可以聯系中塑機械研究院,技術咨詢
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