彩色共擠塑料異型材生產(chǎn)工藝與制品質(zhì)量缺陷控制

1、彩色共擠塑料異型材生產(chǎn)工藝與制品質(zhì)量缺陷控制彩色共擠塑料異型材生產(chǎn)工藝 與制品質(zhì)量缺陷控制 楊忠久山東金達雙鵬集團 摘要 :本文著重介紹了 PMMA,ASA 雙色共擠塑料異型材開機準備 ,開機工藝 ,工藝 控制及共擠層外觀質(zhì)量缺陷處理 .關(guān)鍵詞:彩色;共擠;塑料異型材;工藝;制品質(zhì)量缺陷 ;控制1 前言 自二十一世紀以來 ,色彩紛呈的彩色塑料門 窗在我國大陸逐漸受到人們的青睞 ,市場占有率 逐年上升 .隨著高分子材料的更新?lián)Q代 ,應(yīng)用技術(shù) 日益成熟 ,成本逐漸下降 ,由 PMMA,ASA 彩色原 料與 PVC 基料采用復(fù)合共擠工藝 ,生產(chǎn)的塑料異 型材制作門窗 ,具有優(yōu)異的穩(wěn)定性 ,耐侯性 ,

2、耐熱 性 ,耐腐蝕性 ,抗沖擊性和耐化學腐蝕 ,色彩更加 光艷,靚麗,改變了通體彩色塑料門窗固有的質(zhì)量 缺陷 ,在彩色塑料門窗家族中一枝獨秀 ,得到迅猛 發(fā)展.PMMA 即聚甲基丙烯酸甲酯 ,屬無定型聚合 物 ,俗稱有機玻璃 .ASA 為丙烯腈一苯乙烯一丙烯酸 酯組成的三元共聚物二者和PVC的熔融溫度，流 變性及黏度差異較大 .通常 PMMA 熔融溫度為 220C24OC,ASA的熔融溫度是190%-210，并隨 丙烯腈一苯乙烯一丙烯酸酯三者單體共聚時的配比 而變化，而PVC物料的熔融溫度僅有185C左右.兩 類不同類型聚合物材料在同一模具中復(fù)合擠出 ,會 產(chǎn)生流動界面不穩(wěn)定問題 ,對擠出制品

3、質(zhì)量有很大 影響 ,PMMA 相對于 ASA 影響程度更大 .目前業(yè)界 鮮有系統(tǒng)而全面介紹PMMA或ASA和PVC共擠應(yīng) 用技術(shù)和制品缺陷處理方面的文獻 .筆者根據(jù)生產(chǎn) 實踐,將有關(guān) PMMA/PVC 共擠生產(chǎn)開機準備 ,開機 工藝,工藝控制 ,共擠層外觀質(zhì)量缺陷及處理方面 的經(jīng)驗闡述如下 .由于筆者經(jīng)驗有限 ,不足,欠妥之 處,敬請業(yè)界同仁，專家批評，指正2 開機準備工作2.1 充分干燥 PMMA 或 ASA 原料 改性PMMA與ASA為親水性（極性）高分子聚合物.吸水率 0.4%一 0.3%左右,使用前必須置放 干燥機內(nèi)，在75C-85C溫度條件下，充分干燥 3h6h使其含水率小于0.1%

4、.否則將造成制品表 層無光澤 ,沙眼,起泡和波紋等現(xiàn)象 .嚴重時會出 現(xiàn)成片密集的沙粒狀 ,俗稱”鯊魚皮 ”狀態(tài),使制品 抗老化性及物理強度下降 .烘干后的 PMMA 或 ASA原料，如未使用，可將干燥機溫度調(diào)至50C 30cC,繼續(xù)保溫.如添加新料，可再次將溫度升至 額定溫度，烘干3h6h,然后按投放前后次序循環(huán) 使用 .2.2 認真清理模具和水箱 改性 PMMA 硬度較高,大致在 12左右,極易 出現(xiàn)磕碰，崩角,摩擦痕；ASA材質(zhì)較軟,極易出現(xiàn) 劃傷 .不光潔的模具和帶雜質(zhì)的冷卻水則會造成 共擠層表面劃痕或無光澤現(xiàn)象 .因此生產(chǎn)前應(yīng)認 真清理機器 ,模具和冷卻水系統(tǒng) .要求做到無劃 傷,缺

5、痕,光滑和潔凈 ,定型模入水口處無雜質(zhì) ,尤 其是沙粒等硬物 .此措施是減少摩擦痕或劃痕的 關(guān)鍵.2. 3認真檢查各設(shè)備 認真檢查擠出主機 ,共擠機,定型臺,牽引機, 切割機等各類電器元件 （包括電加熱器 ,熱電偶 ,水 泵,油泵,真空泵,冷卻風機,啟動開關(guān),定型臺升 降,進退旋鈕等）是否工作正常 ,電,氣水路等是否2008.11 圃刪 通暢,無泄漏.3 擠出開停機3.1 升溫及工藝參數(shù)設(shè)定 共擠機升溫溫度設(shè)定與主機升溫溫度設(shè)定一 樣，分兩步進行.先將各段溫度升至130C ,恒溫 30min40min 后,再升溫至各區(qū)生產(chǎn)設(shè)定溫度 ,恒溫 30min 以上 .空載升溫時 ,為使共擠機螺桿受熱均

6、 勻，每隔1h可低速運轉(zhuǎn)1mi n（此時風機將會自動工 作,請留意風機旋向是否正確 ）.空轉(zhuǎn)時應(yīng)觀察螺桿 轉(zhuǎn)向是否正確 ,監(jiān)聽螺筒之間 ,減速箱內(nèi)部是否有 異常聲音 .若有問題應(yīng)立即處理 .共擠機生產(chǎn)設(shè)定 溫度,見表 1.主機升溫溫度 ,企業(yè)均已清楚 ,本文不 再贅述.需要強調(diào)的是:開始升溫時,主機熔融段與 計量段設(shè)定溫度應(yīng)略高一些 ,以利于螺筒恒溫 .待 主機擠出 ,給料速度調(diào)整完畢 ,剪切熱上來后 ,可及 時恢復(fù)正常 ,以防止物料降解 .表 1 共擠機生產(chǎn)設(shè)定溫度表 單螺桿擠出工藝參數(shù)干燥工藝C機頭溫度 項目名稱C溫度時間 區(qū)二區(qū)三區(qū)C hASA185_+519051955195580-8

7、53-4PMMA19552105215522010758546注 :因各廠家原料組分不同 ,操作溫度有所不同 ,在生產(chǎn)實踐中 ,可依據(jù)共擠料塑化 熔融情況 ,進行調(diào)整 .原料烘干具體 時間 ,可根據(jù)每次烘干原料數(shù)量而定 .3.2 開機操作 待上述準備工作完成并確認無誤后 ,方可開機 操作 .主機開機可按正常開機程序進行 .需要注意 的是主機開機前 ,一定要將口模連接部位預(yù)緊一 次 ,用力均勻 ,以防止口模漏料 .原始或空載開機時 ,應(yīng)先開共擠機 ,將料斗移 至給料位置 ,從 0 啟動至 5r/min6r/min, 緩慢啟動共 擠機,直至口模內(nèi)共擠流道斥滿共擠料 .從口模溢 出時停機 ,再開主機

8、 ,以節(jié)約共擠料 .如選用新料 , 室溫較低 ,共擠機給料管道帶彎頭 ,外漏部分過長 并未行保溫時 ,為預(yù)防共擠料冷卻 ,積存在給料管 道內(nèi) ,導(dǎo)致電機跳閘 ,影響共擠生產(chǎn) ,主機開機時 , 共擠機不宜停機 ,可降低速度繼續(xù)擠出 . 在共擠機內(nèi)充滿物料 ,再次開機時 ,應(yīng)以 8r/min 先開主機 ,滯后 2min 左右再以 5.5r/min 開共擠機 （以上轉(zhuǎn)速視擠出機與共擠機規(guī)格 ,型號 ,分別經(jīng)試 驗確定 ）.共擠料和基料同步從口模擠出后 , 即停共 擠機.共擠料與基料在口模匯流時 ,應(yīng)注意共擠機 電流變化 （新料試驗時 ,更應(yīng)如此 ）.如共擠機電流 過高 ,應(yīng)及時提共擠機速度 ,以免跳

9、閘停機 .當共擠機采用停機時，最好不超過30min,在型 材擠出牽引基本正常 ,即適時啟動共擠機 ,以杜絕 或減少糊料 .如擠出型坯表面攜帶彩色料 ,應(yīng)在人 定型模前 ,及時沿兩種顏色根部撕開 ,乘熱分離 ,以 便回收.擠出基材外觀調(diào)試合格 ,給料,擠出,牽引速度 及各段設(shè)定與顯示溫度基本達到擠出生產(chǎn)要求后 , 再調(diào)整共擠機轉(zhuǎn)速 ,調(diào)試共擠層厚度至設(shè)定值 （不 應(yīng)小于0.2mm）,并使共擠層厚度均勻，平整.共擠機 轉(zhuǎn)速達標后 ,接通共擠機冷卻水 ,以免殼體溫度過 高,加劇減速箱齒輪磨損 （開機前接通冷卻水 ,可能 會影響共擠機啟動 ）.因接通殼體冷卻水 ,導(dǎo)致電流 上升,可適當提高一區(qū)溫度 .

10、共擠層厚度采用共擠機轉(zhuǎn)速調(diào)整 .當共擠層厚 度低于設(shè)定值時 ,可增加共擠機轉(zhuǎn)速 ;當共擠層厚度高于設(shè)定值時 ,可減少共擠機轉(zhuǎn)速 .在型材壁厚偏差 允許范圍 ,亦可用共擠層一則口模溫度輔助調(diào)整 .在 生產(chǎn)過程中 ,隨主機速度提高 ,共擠機轉(zhuǎn)速相應(yīng)提高 , 隨牽引速度降低 ,共擠機速度相應(yīng)降低 .為保證共擠 料塑化和均勻粘附在基材表面 ,當發(fā)現(xiàn)擠出制品共擠 層粘覆不均時 ,可適當提高共擠機機頭溫度 ,以保證 物料在進入共擠模時處于最佳塑化狀態(tài) . 共擠開機牽引后的未成型的型材按每節(jié)約 500mm長度切割，以便共擠料分割回收.3.3 停機 停機可分因故障暫時停機與正常停機 .暫時停 機,可將共擠機速

11、度緩慢調(diào)至低位 ,再停止擠出機 驅(qū)動裝置 ,即可實現(xiàn)短時間停機 .短時間停機 ,可不2008.11 翼堡切斷加熱系統(tǒng) ,也不能中斷加料口殼體和減速箱的 冷卻水 .停機時間可視共擠料不被分解 ,凝結(jié)為基 準，經(jīng)試驗最好不超過35min;正常停機時，首先停 止共擠機驅(qū)動裝置 ,停止共擠料供給 ,停止一區(qū)與 機頭加溫 ,將二區(qū)與三區(qū)設(shè)定溫度調(diào)至 120C 左右, 用風機快速降溫 ,以防止物料降解 ,再切斷加熱系 統(tǒng)（切斷加熱系統(tǒng) 30rain 后,再關(guān)閉加料殼體及減 速箱冷卻水閥門 ）,同時將主機喂料螺桿減速至零 , 關(guān)閉喂料電機及主機加熱系統(tǒng) ,加清洗料.待清洗 料把混合物清洗干凈后 ,停擠出機真

12、空泵電源及真 空泵水閥 ,然后按主機正常停機程序 ,進行其他停 機處理事項 .如要更換模具生產(chǎn) ,在更換后,重新升溫即可 ; 如需要更換其他顏色生產(chǎn) ,可不必停機降溫 ,直接 置換原料生產(chǎn)即可 ;如更換顏色與模具同時進行 , 可先不必降溫 ,將共擠機連接管拆除 ,在高溫下將 機內(nèi)物料另行擠出后 ,再進行降溫處理 ,以利回收 共擠料.4彩色共擠塑料異型材工藝控制PMMA 與 ASA 雙色共擠塑料異型材的工藝比 單色塑料異型材工藝復(fù)雜 ,涉及面廣 ,其中需要重 點控制的是共擠機工藝溫度 ,機頭壓力以及共擠機 擠出速度與主機擠出 ,牽引速度的匹配與協(xié)調(diào) .兩 種聚合物材料之間的黏度和流速不同 ,單流

13、道與匯 合流道中流動物料的速度分布曲線是不同的 .當兩 種熔融物匯入同一流道中時 ,其黏度必將對共擠界 面流動性產(chǎn)生很大影響 .為了方便理解 ,本文將 PMMA或ASA彩色物料統(tǒng)稱為共擠料，將PVC混 合物料統(tǒng)稱為基料 .因共擠料與基料熔體黏度差異 大,兩種黏度不同的聚合物熔體在復(fù)合流道中流動 時,黏度較低的聚合物熔體總有把黏度較高的聚合 物熔體包覆在中間的趨勢 ,低黏度熔體總是向高剪 切區(qū)流動 ,會在共擠出界面上產(chǎn)生不穩(wěn)定流動【】 ;表 面共擠型材的共擠方式是在生產(chǎn)單色型材的模具 的基礎(chǔ)上 ,增加共擠流道 ,在單色型材的表面覆合層只有0.2ram-0.3ram厚度的彩色共擠料，僅是基 料厚度

14、的 8.69%-13.6%左右.兩種不同厚度料層的 流動屬于不對稱流動 ,隨其體積流量增大 ,壓力損 失減少 ,高黏度熔體被低黏度熔體所包圍并隨黏度 比的增大而加快 ;在不對稱的流動中 ,兩個熔體除 共有流動界面外 ,另一界面均與模具壁接觸 ,摩擦. 界面的流動狀態(tài)不僅與熔體黏度 ,壓力損失及流率 有關(guān),還與機頭流道的長徑比有關(guān) .長徑比越大 ,高 黏度熔體被低黏度熔體包圍的速度和范圍越大.兩種不同黏度的聚合物在口模內(nèi)的流動差異 ,則會影 響共擠層厚度與兩相界面之間的黏接強度 . 鑒于不同聚合物熔體黏度 ,流動性是可以通過 溫度和壓力調(diào)整的 .要想獲得理想的共擠出制品 , 就是要合理的設(shè)定與控

15、制擠出主機與共擠機的工 藝溫度,給料與擠出速度 ,并通過對共擠料流道進 行合理設(shè)計 ,高黏度熔體所受到的壓力盡可能大一 些.使共擠料和基料在不同溫度和壓力作用及塑化 良好的前提下 ,熔體黏度及流動速率相互匹配 ,基 本傾向于一致 ,從而利于控制好共擠層厚度 ,提高 共擠制品界面黏接強度 .當使用相對分子質(zhì)量分布 窄的聚合物 ,可以通過增加口模間隙和提高溫度消 除界面的不穩(wěn)定性 ,使用相對分子質(zhì)量分布寬的聚 合物時 ,減少界面不穩(wěn)定性的唯一方法就是增加共 擠層的厚度 ,改變層比或者更換共擠料 . 值的一提的是 ,由于模具的工藝溫度是由 PVC 主料的工藝溫度決定的 ,而幾種不同共擠料的加工 溫度

16、與 PVC 主料的加工溫度差別較大 ,因此對共擠 機料筒第一區(qū)加熱溫度的控制顯得十分重要 .若溫 度過高 ,容易引起模具進料口處物料發(fā)生粘模具而 糊料;溫度太低 ,則會導(dǎo)致出料不均勻 ,容易出現(xiàn)熔 體黏度大 ,流動性差 ,與主料不易包覆等缺陷 .對于 大型材 ,在共擠機與模具連接的連接件上添加加熱 溫度控制裝置 ,會有利于提高共擠型材質(zhì)量 ,降低 開機廢品率 .共擠層厚度是雙色共擠型材需要控制的關(guān)鍵 . 應(yīng)在主機各段設(shè)定溫度 ,加料,擠出,牽引速度,基 本確定以后 ,采用共擠機擠出速度調(diào)節(jié) .從而使共擠機擠出速度與主機擠出 ,牽引速度相互匹配 .反 之共擠機速度過快 ,會造成共擠機機頭壓力大

17、,共 擠層偏厚 ,亦出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象 ,達不到制品的技術(shù)要 求 ,且導(dǎo)致成本升高 ;共擠機出料速度過慢 ,共擠層 偏薄 ,亦出現(xiàn)色差與暗紋 ,并因共擠料在機內(nèi)高溫 區(qū)域停留時間過長 ,可能導(dǎo)致糊料 . 除兩種聚合物黏度 ,流速不同 ,影響共擠層厚 度與兩相界面的粘結(jié)強度外 ,共擠層外觀局部質(zhì)量 缺陷往往直接受基料擠出應(yīng)力的制約與影響 .由于 塑料異型材截面物料分布差異較大 ,基料出料不 均,尤其是型材兩個面銜接或外壁與內(nèi)筋交叉部分 的物料流速差異 ,不僅影響其本身的成型 ,還會影2008.11 響共擠層的成型 .一般情況下 ,共擠層表面大部分 布局質(zhì)量缺陷往往都是由基料共擠界面的質(zhì)量缺 陷所引起的

18、 .僅是隨共擠料流速不同 ,表現(xiàn)形式有 所不同 .當共擠料流速大于基料流速時 ,共擠料則 會適當彌補基料共擠局部界面出現(xiàn)的塌角 ,收縮 痕 ,暗痕等缺陷 ,另外表現(xiàn)為局部增厚或亮帶 ;當共 擠料流速等同或小于基料流速時 ,基料共擠界面出 現(xiàn)不平整 ,塌角,收縮痕 ,暗帶等外觀缺陷 ,共擠層 表面也會相應(yīng)出現(xiàn)同樣外觀質(zhì)量缺陷或局部減薄 , 即使基料共擠界面輕微變化 ,共擠表觀則更加明 顯 ,并隨共擠層的厚度增加而加重 .因此在模具調(diào) 試階段 ,可以先只開主機 ,修正模具至基料各截面 出料一致 ,使所需物料與擠出機所供物料的基本平 衡 ,減少或削弱型材界面結(jié)構(gòu)應(yīng)力或溫度應(yīng)力,外觀成型良好 ,再調(diào)試

19、共擠料的擠出 .實踐證明 :彩色 共擠型材比單色型材模具調(diào)試質(zhì)量要求更高 ,難度 更大.有資料介紹 21:不管在共擠層調(diào)整階段還是生 產(chǎn)階段 ,開機時都應(yīng)該先開共擠機 ,待共擠料從口 模溢出時 ,再開主機 ,以預(yù)防先開主機 ,基料倒流進 人口模共擠流道或分配器合流區(qū) ,影響共擠料擠 出 .經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn) ,在機內(nèi)斥滿原料情況下 ,共擠機啟 動 5.5 轉(zhuǎn)時,模具出料時間為 2rain 左右,主機在 8 轉(zhuǎn) 時口模出料時間為4min,相對滯后，使共擠料消耗 過多.因此在共擠機斥滿物料情況下 ,再次開機時 , 沒有必要一定要先開共擠機 ,應(yīng)依據(jù)共擠機和主機 斥料情況 ,分別在規(guī)定轉(zhuǎn)速下 ,具體從口模出

20、料時 間,確定共擠機與主機啟動先后次序和間隔時間.比如以上情況 ,可先啟動主機 2rain 后,再開共擠 機,利用兩者出料速度差 ,盡量使共擠料和基料同 步從口模擠出 ,以減少基料擠出時攜帶的彩色料 .應(yīng)該指出 :在共擠生產(chǎn)前調(diào)試口模時 ,應(yīng)通過 修理口模分流錐角度 ,使口模共擠面給料量適當 減少 ,以預(yù)留出共擠料的填充空間 ,以免共擠生產(chǎn) 時 ,導(dǎo)致共擠界面料流增大 ,影響共擠型材外觀成 型質(zhì)量.5雙色共擠型材共擠層外觀質(zhì)量缺陷與處理 雙色共擠塑料異型材在生產(chǎn)中 ,除了共擠界面 的黏接強度 ,共擠層厚度外 ,最容易出現(xiàn)的外觀質(zhì) 量缺陷主要有 :共擠層厚度不均 ;截面局部增厚或 減薄 ,共擠層

21、表面出現(xiàn)收縮痕 ,暗帶,亮帶,刮痕,摩 擦痕,氣泡,麻點等.5.1 共擠層厚度不均 共擠層厚度不均主要有以下兩方面原因 :a）在口模匯流段,共擠流道與主流道形成的 可供共擠料通過的間隙不等 .一般是因修?；蚰＞?裝配時銷釘定位不準 ,錯位導(dǎo)致的間隙不等 ,應(yīng)重 新調(diào)整共擠料通過的間隙 ,保證共擠料在各個面上 間隙一致 ;b）在形成厚度不均勻的兩個面上，基料熔體 與共擠料熔體互為影響 ,基料熔體壓力和致密度不 同,出口模后的離模膨脹不等 ,對共擠料的壓力不致,則導(dǎo)致兩個面共擠厚度不均 .在基料厚度不 同,供料方式不同 ,供料段壓縮比不等情況下 ,這種 現(xiàn)象常發(fā)生 ;共擠料熔體壓力和致密度不同 ,

22、對基 料的壓力不一致 ,也會導(dǎo)致兩個面共擠厚度不均 . 因此首先應(yīng)調(diào)整口?；蟽蓚€面壓縮比和平直段 長度,使兩個面熔體致密度和壓力盡量保持一致,其次再根據(jù)型坯共擠層厚度不均勻特征,對應(yīng)整修共擠流道 ,調(diào)整兩個面共擠料流速或壓力 ,使其分 布均勻 .5.2 共擠層局部增厚或減薄 共擠層局部增厚或減薄主要有以下兩方面原因 :a）由異型材基料的邊界效應(yīng)所引起，大都在 型坯的轉(zhuǎn)角部位 .一般基料在轉(zhuǎn)角處熔體壓力比其 他部位要小 ,容易形成塌角 .若共擠料的流動性比 基料好,熔體的邊界效應(yīng)相應(yīng)小一些 ,共擠料會很 容易填充到邊角 ,形成邊角局部增厚現(xiàn)象 . 解決辦法 :將模具的拐點設(shè)計成小圓角 ,盡可

23、能消除邊界效應(yīng) ;b）由異型材基料局部致密度和熔體內(nèi)壓力不均所致 ,主要集中在型材外壁和內(nèi)筋的交匯處.一般口模型材內(nèi)筋有外供料和內(nèi)供料兩種形式.所謂外供料 ,即在外壁表面開一道槽 ,從外壁流道分流 部分物料填充到內(nèi)筋流道內(nèi) ,內(nèi)筋用料由外壁用 料提供.如采用外供料 ,在型材外壁供料量 ,壓力和 流速一致的情況下 ,內(nèi)筋和外壁交匯處的熔體致 密度則小于其他部位 ,會導(dǎo)致共擠料出現(xiàn)局部增 厚 .解決辦法是 :在模具供料段 ,適當增加型材外 壁與內(nèi)筋交匯處的供料 ,以保持交匯處熔體的致 密度與其他部位相一致 .所謂內(nèi)供料 ,即從分流錐 開始設(shè)置有專門的內(nèi)筋流道 ,到口模出口處才與 外壁流道會合 .如

24、采用內(nèi)供料 ,內(nèi)筋供料量大小 , 給料速度快慢以及平直段匯流長度 ,都會影響內(nèi)2008.11 筋匯流處熔體的致密度與內(nèi)壓力 .若內(nèi)筋出料速 度快 ,熔體壓力高于外壁 ,則會導(dǎo)致共擠料減薄 ; 若內(nèi)筋出料速度慢 ,熔體壓力低于外壁 ,則會導(dǎo)致 共擠層過厚 .解決方法是 :合理設(shè)計和修正內(nèi)筋流道的各項 參數(shù) ,使筋熔體壓力 ,流速與外壁保持一致 .適當延 長口模內(nèi)筋匯流段長度 ,也能有效改善共擠層局部 增厚或減薄缺陷 .5.3 彩色共擠層出現(xiàn)收縮痕 ,暗帶或亮帶 彩色共擠層出現(xiàn)收縮痕 ,暗帶或亮帶主要有以 下原因:f1）同共擠層存在局部增厚或減薄所不同的 是 ,當共擠料流速大于基料流速時 ,則會出

25、現(xiàn)共擠 層局部增厚 ;當共擠料與基料等速或小于基料流速 時,則會出現(xiàn)共擠層局部減薄 ,同時受型材截面結(jié) 構(gòu)應(yīng)力影響 ,基料共擠界面發(fā)生收縮痕 ,暗帶或亮 帶時 ,共擠層表面也將隨之出現(xiàn)收縮痕 ,暗帶或亮 帶 ,并隨共擠層厚度增加而加重 . 收縮痕 ,暗帶或亮帶同是發(fā)生在型材軸向的條 紋.不同的是 ,收縮痕是明顯低于型材其他部位 ,用 手摸的著 ,表面比較光滑的凹痕 .亮帶和暗帶則是 用手摸不著 ,在光線下可以看的到 ,光澤明顯比型 材其他部位亮或暗許多的帶狀條紋 .兩者之間是相 輔相成的 ,一般出現(xiàn)亮帶時 ,大多都會伴隨暗帶出 現(xiàn).暗帶基本類似于收縮痕 ,僅是深淺程度有所不 同.前者是和定型模

26、沒有發(fā)生直接接觸 ,摩擦所致 ; 后者是型材表面已經(jīng)出現(xiàn)明顯的凹痕.型材兩個面連接部位 ,因熔體流動速度疊加 ,出料往往比別處 快,密實度高 ,與定型模內(nèi)壁或水箱定型快的摩擦 較大 ,因而會出現(xiàn)亮帶 ;當口模內(nèi)筋供料過小 ,熔壓 低 ,致使相鄰?fù)獗谖锪舷騼?nèi)筋處流動 ,共擠表面則 會形成暗帶或收縮痕 ;收縮痕中間下陷部分熔體往 往又會向兩側(cè)產(chǎn)生一定的橫推力 ,促使邊緣熔體凸 起,形成亮帶 .并因摩擦改變了外表面內(nèi)應(yīng)力取向 , 亮帶部位經(jīng)摩擦后 ,受取向應(yīng)力影響 ,一般低于外 表面其它部位 ;當口模內(nèi)筋供料過大 ,致使內(nèi)筋彎 曲 ,對型材外壁形成拉力 ,共擠表面亦會形成收縮 痕;當口模 ,定型模尺

27、寸不匹配時 ,型坯進入定型模 后 ,在其內(nèi)壁和內(nèi)筋的約束下 ,遠離內(nèi)筋的型材外 壁會發(fā)生凸凹變形 ,凸起部分貼緊定型模內(nèi)壁 ,因 摩擦而形成亮帶 ,凹下部分脫離定型模內(nèi)壁 ,形成 暗帶或收縮痕 ;當型材內(nèi)筋過厚 ,冷卻速度慢 ,發(fā)生 后收縮 ,拉動對應(yīng)的型材共擠表面 ,亦會形成暗帶 或收縮痕 ;原生產(chǎn)型材未出現(xiàn)有收縮痕 ,當牽引速 度加快,壁厚減薄時 ,型材外壁對內(nèi)筋牽制 ,約束力 減小 ,在內(nèi)筋收縮力作用下 ,共擠表面也會出現(xiàn)暗 帶或收縮痕 .由以上分析可知 :共擠層表面亮帶 ,暗帶或收 縮痕等質(zhì)量缺陷 ,都是型材相鄰兩個面熔體應(yīng)力疊 加 ,相互作用或內(nèi)筋內(nèi)應(yīng)力作用于外壁 ,外壁對內(nèi) 筋牽制

28、與約束不力 ,即型材結(jié)構(gòu)應(yīng)力或溫度應(yīng)力不 均衡的結(jié)果 .歸根結(jié)底是基料熔體流動性差異的表 征 .因此要處理型材共擠層表面亮帶 ,暗帶或收縮 痕等質(zhì)量缺陷 ,首先應(yīng)處理好型材基料表面亮帶 , 暗帶或收縮痕等質(zhì)量缺陷 ,另一方面可對應(yīng)進行工 藝調(diào)整 ,如適當提高擠出速度 ,以減少熔體在口模 停留時間 ;適當降低牽引速度 ,以增加型坯冷卻時 間 ;適當降低口模及定型模冷卻溫度 ,以減少熔體 流動性 ;適當減少共擠層厚度 ,以降低共擠層對基 料的作用力 ;減少口模與定型模間距 ,并調(diào)整其相 對位置 ,降低口模出口膨脹與增加缺陷一側(cè)壓力等 （如亮痕在型材上方 ,可應(yīng)將定型臺適當向下調(diào)整 , 如亮痕在型材

29、下方 ,可將定型臺適當向上調(diào)整 ,左 右亦然 ）,均能一定程度上減少共擠層表面亮帶 ,暗 帶或收縮痕等外觀質(zhì)量缺陷 ;b）共擠料透光率過高不同廠家生產(chǎn)的共擠料,尤其是PMMA共擠料透光率相差很大，從5% 80%不等,當共擠料的透光率小于 35%時,共擠層厚 度上細微差別就有可能導(dǎo)致共擠層表面出現(xiàn)明暗 條紋.要解決這個問題 ,一方面要選擇優(yōu)質(zhì)的 PMMA 共擠料或者在共擠料中添加不透明的無機填料 ,以 減少共擠料的透光率 ,另一方面要嚴格控制共擠層 厚度,也能在一定程度上改善共擠層的暗帶與亮帶 等缺陷 ;c）定型模真空設(shè)計不合理也對共擠型材暗帶 與亮帶有一定影響 .定型模真空孔的孔徑 ,位置排

30、列,真空孔槽的寬度設(shè)計 ,加工不當 ,都會造成共擠 面的暗帶和亮帶 .真空孔越大 ,真空槽越寬 ,真空孔 附近的真空吸附作用越大 ,共擠產(chǎn)品在該處與定型 模之間的摩擦越嚴重 ,真空孔附近產(chǎn)生亮帶的可能 也就越大 ;d）共擠料潤滑劑劑量過多，致使析出物不均 勻地吸附在真空槽邊緣 ,也會導(dǎo)致型材共擠表面出 現(xiàn)亮帶或暗帶 .2008.1127 圃刪5.4 共擠表面出現(xiàn)刮痕 ,摩擦痕及氣泡 常用的幾種共擠層表面容易出現(xiàn)刮痕與氣泡 的原因各不相同 .對于 PMMA 與 ASA 而言,比較容 易出現(xiàn)摩擦痕與刮痕 ,對于 PVC 共擠料而言容易出 現(xiàn)氣泡,這是由 PVC 樹脂熱穩(wěn)定性不足造成的 . PMMA

31、 與 ASA 干燥不足或干燥后密封不當 ,置放時 間過長也會導(dǎo)致共擠層出現(xiàn)氣泡 ,可再行干燥處 理.對于摩擦痕或刮痕 ,一般可通過口模共擠流道 的倒圓,定型模型腔和真空槽的拋光 ,定型快入口 倒圓 ,清潔冷卻水質(zhì)等方法處理 .當共擠料中潤滑 劑析出 ,堵塞定型模真空孔 ,也會導(dǎo)致型材共擠面 摩擦痕與刮痕 ,可更換共擠料 .共擠層表面質(zhì)量影 響因素比較多 ,要得到外觀質(zhì)量完美的共擠制品 , 可通過在定型臺與牽引機之間安裝拋光機 ,對共擠 面進行機械拋光 ,以消除各種因素對共擠層外觀的 影響,減少型材表面條紋 ,色差,提高其光潔度 .拋 光機毛刷與型材的相對位置應(yīng)以一 6mm 為宜.通過 拋光,也

32、可發(fā)現(xiàn)共擠表面是否存在麻點 ,及時處理 .5.5 共擠層表面出現(xiàn)麻點 表面麻點是彩色共擠型材經(jīng)常出現(xiàn)的不正常缺 陷.因形成麻點的原因不同 ,其表現(xiàn)形式各異 .有的麻 點呈大小不一的凹坑 ,有的麻點呈規(guī)則或不規(guī)則褶 皺,魚鱗斑 .有時麻點顆粒粗大 ,有時麻點呈針眼狀氣 孔.概括起來 ,麻點大致有以下幾方面原因 :a）共擠料質(zhì)量與性能差異共擠料各組分之 間應(yīng)有良好的相容性 .如果相容性不好 ,共擠料就 會有未包覆到分子內(nèi)部的粒子暴露在表面 ,呈不良 麻點 ;同時共擠料各組分的加工性能應(yīng)當接近 .如 果加工性能差異過大 ,加工時工藝參數(shù)調(diào)整范圍狹 窄,溫度低 ,高分子物難以塑化 ;溫度高 ,低分子部

33、 分易揮發(fā) ,形成氣泡殘留在共擠層表面 ,呈針孔狀 麻點;其次共擠料與 PVC 物料的加工性能不宜相差 過大.即使共擠料加工性能再好 ,如果與 PVC 物料 性能相差過大 ,會出現(xiàn)分層現(xiàn)象與表面麻點 .由共 擠料塑化不良形成的麻點一般顆粒較粗 ,基本呈凹 坑狀 ,可通過提高工藝溫度來減少或消除 .共擠層 表面呈規(guī)則曲線 ,鯊魚皮狀或褶皺等缺陷一般有三 個原因 :一是共擠料溫度過高 ,過塑化形成的不規(guī) 則曲線 ,可降低共擠溫度予以解決 ;二是共擠料在 造粒過程中受過大剪切 ,致使高分子鏈已產(chǎn)生熔體 破碎形成的鯊魚皮狀 ,可另選用共擠料 ;三是共擠 速度過快 ,受口模共擠腔間隙限制 ,共擠層表面形

34、 成的褶皺 ,可降低共擠機轉(zhuǎn)速 .由共擠料水分和低 揮發(fā)物過多 ,形成的麻點常常是大小均勻 ,分布也 比較均勻 ,基本呈氣孔狀 ,一般從口模出來 ,很難發(fā) 現(xiàn) .經(jīng)過定型模 ,特別是經(jīng)機械拋光 ,表現(xiàn)才比較明 顯 .可在生產(chǎn)前 ,提高共擠料烘干溫度和時間 .尤其 在多雨天氣或濕度較大的地區(qū) ,更應(yīng)如此 .如采用 抽真空排氣擠出機 ,造粒生產(chǎn)的共擠料 ,在造粒時 盡可能地將水分或揮發(fā)物排除 ,效果更好 ;b）主機真空對麻點的影響在生產(chǎn)中可以發(fā) 現(xiàn),擠出主機的排氣孔的真空度越大 ,PVC 物料中水 分,低揮發(fā)物排除的越徹底 ,物料的密實度越高 ,共擠 料從口模中與基料匯合后 ,表面粘附的越牢固 ,

35、越不 易分離.反之主機真空度越小 ,PVC 物料中水分 ,低 揮發(fā)物未能及時排出而殘存在物料中 ,物料的密實度 不夠 ,表面呈凹凸不平狀 ,與共擠料匯合時 ,影響彩色 型材的表面平整度 ,并可能形成表面麻點 ;C）定型模對麻點的影響一般定型模與口模 距離越近 ,麻點較少.距離越遠 ,麻點較多.提高真 空度,第一節(jié)定型模可直接將從口模出來的型材共 擠層表面吸附在定型模內(nèi)壁上 ,發(fā)揮冷卻作用 ,排 除掉水氣和夾帶物 ,可有效減少麻點的產(chǎn)生 .6 總結(jié) 概括起來 ,彩色共擠塑料異型材開機工藝控制 及缺陷及處理主要有以下五個方面內(nèi)容 :a）合理正確的升溫,開機，停機程序是生產(chǎn)彩 色共擠塑料異型材的前提

36、 .優(yōu)化選擇共擠機與主機 開機次序,間隔時間,力爭同時擠出 ;共擠料擠出后 立即停機 ;型坯進定型模前 ,將兩種顏色沿結(jié)合部 撕開,乘熱分離 ;型材調(diào)試未完成前 ,盡量延長共擠 停機時間；經(jīng)牽引未成型的型材，按600mm 節(jié)切 割等微細化工藝要求是方便回收與節(jié)約共擠料的 有效措施 ；b）兩種不同聚合物在同一模具匯合，共同擠 出成型,因黏度差異 ,不僅會造成黏度較低的聚合 物熔體把黏度較高的聚合物熔體包覆在中間的趨 勢,而且因兩者之間擠出速度差 ,影響共擠層厚度 與兩相界面的黏接強度 .因此要合理設(shè)定與控制擠 出機與共擠機工藝溫度 ,給料與擠出速度 ,并對模 具共擠料流道進行合理設(shè)計 ,使高黏度

37、熔體所受到 的壓力盡可能大一些 .使共擠料和基料在不同溫度 和壓力作用及塑化良好前提下 ,熔體黏度及流動速 率相互匹配 ,基本傾于一致 ,從而利于控制好共擠2008.11層厚度 ,提高共擠制品界面黏接強度 ;C）共擠層厚度是彩色共擠塑料異型材需要控 制的關(guān)鍵 .共擠層的厚度應(yīng)在主機設(shè)定溫度 ,加料 , 擠出 ,牽引速度基本確定以后 ,采用調(diào)整共擠機擠 出速度或在型材厚度允許范疇 ,適當調(diào)整共擠層一 側(cè)口模溫度來調(diào)解 ;d）共擠層外觀局部質(zhì)量缺陷直接受基料擠出 應(yīng)力的制約和影響 ,如果基料出料不均 ,不僅影響 其本身的成型 ,還會影響共擠層的成型 .因此搞好 基料各異型截面所需物料與擠出主機所供物料的 平衡 ,減少或削弱型材界面結(jié)構(gòu)應(yīng)力或溫度應(yīng)力 , 是消除共擠層外觀局部質(zhì)量缺陷的前提條件 ;e）共擠層外觀質(zhì)量缺陷還與共擠料的質(zhì)量, 口模及定型模外觀質(zhì)量與光潔度 ,主機及定型模真 空度緊密相關(guān) .應(yīng)認真查清原因 ,分門別類對應(yīng)處 理.在定型模與牽引機之間安裝布輪拋光機 ,可以 有效提高共擠層外觀質(zhì)量 .參考文獻 : 1】朱文利 ,朱