PP熱成型工藝

1、PP（聚丙烯）熱成型片材，是目前國(guó)內(nèi)正壓熱成型中應(yīng)用最為廣泛、用量最大的一類片材即使在整個(gè)熱成型用片材的家族中，也早已后來(lái)居上，與PVC、PS材料用量幾乎不相上下目前市場(chǎng)上隨處可見(jiàn)的一次性塑料果凍杯、飲水用衛(wèi)生杯、豆?jié){杯、豆腐盒等幾乎百分之百用PP片材熱成型加工而成；在國(guó)內(nèi)年生產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)幾十甚至上百億只的一次性塑料酸奶杯市場(chǎng)上，PP材料也占據(jù)著大半個(gè)江山；日常生活中的一次性快餐盒、方便面碗、冷飲杯等產(chǎn)品用PP片材熱成型加工而成的更是多得難以計(jì)數(shù)用PP片材熱成型加工而成的塑料包裝產(chǎn)品在醫(yī)藥、輕工、玩具、食品、旅游等領(lǐng)域的應(yīng)用真是屢見(jiàn)不鮮主要原因在于PP材料是最輕的塑料品種之一，密度僅0.89-0

2、.91g/cm，材料成本低；其次是原材料價(jià)格相對(duì)便宜，市場(chǎng)貨源充足，容易購(gòu)買(mǎi)；另外就是生產(chǎn)技術(shù)易掌握，配料簡(jiǎn)單，容易加工；最重要的是生產(chǎn)設(shè)備便宜，容易上馬隨著國(guó)內(nèi)片材生產(chǎn)線的推陳出新，外資和進(jìn)口設(shè)備的引進(jìn)，以及新的原輔材料的應(yīng)用，熱成型行業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)熱成型片材加工技術(shù)也隨著設(shè)備、材料和用途的不同而五花八門(mén)日益成熟的片材加工技術(shù)逐漸打破了舊式的常規(guī)理論現(xiàn)在，即使在同一條片材生產(chǎn)線，也可以用不同的工藝生產(chǎn)出不同用途、不同規(guī)格、不同材質(zhì)的合格片材；同一種規(guī)格用途的片材也可以用不同的設(shè)備、工藝加工出來(lái)無(wú)模式給生產(chǎn)帶來(lái)極大的方便PP熱成型片材可以用壓延法、壓光法、流涎法（有氣刀或無(wú)氣刀）等方式生

3、產(chǎn)在這篇文章里談?wù)動(dòng)脡貉臃ㄉa(chǎn)生產(chǎn)各種PP熱成型片材的一些技術(shù)僅供各位參考，不妥之處，懇請(qǐng)批評(píng)指正本文以最簡(jiǎn)單的擠出機(jī)-T型機(jī)頭-立式三輥壓光機(jī)-牽引-卷取的設(shè)備配置為基準(zhǔn)（高檔片材生產(chǎn)線一般采用精密擠出技術(shù)，有PLC高度自動(dòng)化可編程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、熔體泵、靜態(tài)混煉器等，三輥多為臥式結(jié)構(gòu)，采用伺服電機(jī)獨(dú)立傳動(dòng)，配有獨(dú)立循環(huán)水控制系統(tǒng)，一般采用壓光法生產(chǎn)一般為了防止輥筒、機(jī)架變形，影響片材加工精度，原則上不主張?jiān)诟邫n片材生產(chǎn)線上采用壓延法生產(chǎn)所以，有的高檔片材生產(chǎn)線有自動(dòng)保護(hù)功能，當(dāng)用壓延法生產(chǎn)片材時(shí)，如果三輥驅(qū)動(dòng)電機(jī)過(guò)載時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)線會(huì)自動(dòng)停機(jī)）壓延法與其他幾種方法最大的區(qū)別是在機(jī)頭進(jìn)入的第一

4、和第二兩個(gè)輥筒之間有明顯的光滑而且均勻的余膠在旋轉(zhuǎn)，第三個(gè)輥筒一般不用壓緊中間的輥筒由于輥筒間有一定余膠，對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)起著很大作用，因此普通的機(jī)電配置即可滿足即不需要熔體泵、靜態(tài)混煉器、PLC高度自動(dòng)化可編程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等可以降低很大的投資成本和生產(chǎn)成本只是輥筒、機(jī)架強(qiáng)度比壓光法、流涎法要高些，因?yàn)檩佂彩艿捷^大的分離力用壓延法生產(chǎn)時(shí)，操作方便，工人易掌握技術(shù)要領(lǐng)，設(shè)備維修也很簡(jiǎn)單目前，國(guó)產(chǎn)設(shè)備幾乎100%可以滿足要求所以，當(dāng)采用壓延法工藝生產(chǎn)PP熱成型片材時(shí)，用國(guó)產(chǎn)設(shè)備比用進(jìn)口設(shè)備更實(shí)惠常見(jiàn)熱成型用PP原材料的選用：PP顆粒料通常選用擠出板材級(jí)、片材級(jí)，拉絲級(jí)、窄帶級(jí)或熱成型級(jí)一當(dāng)采用壓延法加

5、工較厚PP正壓熱成型片材（0.50-2.50 mm）時(shí)，PP材料對(duì)設(shè)備適應(yīng)性很強(qiáng)，工藝要求比較寬松以立式三輥上進(jìn)料為例：采用壓延法生產(chǎn)時(shí)，上輥與中輥之間有余膠，細(xì)如鉛筆在生產(chǎn)0.50mm-2.5mm甚至更厚的正壓熱成型PP片材時(shí)，對(duì)設(shè)備適應(yīng)范圍較寬，工藝調(diào)節(jié)比較容易此外，還有以下幾種優(yōu)勢(shì)：（1） 用壓延法工藝生產(chǎn)PP正壓熱成型片材時(shí)，PP材料對(duì)螺桿、料筒的適應(yīng)性比較強(qiáng)：不論是在理論上推薦的專用、突變式、分離型、L/D=22-25的單螺桿，還是漸變式、通用、排氣式、L/D=2O-35、屏障型、分流型等其他新型單螺桿，都在實(shí)際生產(chǎn)中有成功生產(chǎn)的事例這是由于在實(shí)際生產(chǎn)中，各個(gè)工廠實(shí)力不同，不可能都擁

6、有專用的設(shè)備或配置，加之材料的頻繁更換，不可能每次都更換為專用的料筒和螺桿所以，在實(shí)際生產(chǎn)中：一條片材生產(chǎn)線既可以用來(lái)生產(chǎn)HIPS、CPS、*材，也可以安排生產(chǎn)PP、PE片材，還可以加工PP降解材料、含填充母料的PP、PE片材專業(yè)生產(chǎn)片材生產(chǎn)線設(shè)備的企業(yè)，所推出的片材生產(chǎn)線一般都適合加工PP材料如：天津恒瑞、上海金偉、金湖、汕頭達(dá)誠(chéng)、偉達(dá)等（2） 用壓延法工藝生產(chǎn)PP正壓熱成型片材時(shí)，PP材料對(duì)機(jī)頭結(jié)構(gòu)、調(diào)速方式、傳動(dòng)方式、溫控方式、唇口開(kāi)度、進(jìn)料方式（上進(jìn)料、下進(jìn)料）適應(yīng)性很強(qiáng)PP材料加工范圍較寬，所以溫度的設(shè)置也比較寬泛由于PP材料的熔點(diǎn)是164-170，而在實(shí)際生產(chǎn)中，加工溫度的設(shè)置可從

7、170至270，具體隨材料產(chǎn)地不同、設(shè)備不同、加工地不同而有所差異唇口開(kāi)度一般沒(méi)有太嚴(yán)格的要求，但唇口開(kāi)度應(yīng)該至少大于片材厚度在實(shí)際操作中，片材規(guī)格較多，調(diào)整唇口開(kāi)度比較麻煩，甚至可以一直采用生產(chǎn)最厚片材的唇口有的采用唇口（厚）開(kāi)度片材厚度x（1+10-30%）；有的是當(dāng)片材厚度低于0.8mm時(shí)唇口開(kāi)度采用1.0mm，當(dāng)片材厚度大于0.8mm低于1.5mm時(shí)，唇口開(kāi)度采用2.0mm（由于一般熱成型用片材的厚度很少超過(guò)2.0 mm）較常見(jiàn)三輥溫度的循環(huán)水控制在30-80三輥循環(huán)水路有串聯(lián)、并聯(lián)、獨(dú)立控制等幾種方式，都能滿足生產(chǎn)要求例如：A.臺(tái)灣產(chǎn)的片材生產(chǎn)線：螺桿150 mm X34，無(wú)排氣式單

8、螺桿和料筒；衣架式機(jī)頭，寬100mm，帶阻尼條；輥筒490mmX110mm，鏈條傳動(dòng)，液壓油缸控制上下輥筒升降；獨(dú)立循環(huán)水箱自動(dòng)恒溫控制三輥溫度；立式下進(jìn)料；直流變頻調(diào)速電機(jī)，功率300HP；邊角料隨機(jī)粉碎隨即擠進(jìn)料斗使用；真空上料當(dāng)用壓延法生產(chǎn)（厚）1.70 mm X（寬）710 mm CPP 時(shí)，正常生產(chǎn)工藝記錄如下：（1） 配料為：粒料PT103（臺(tái)灣福聚烯）50Kg，粉碎料60Kg（其50Kg厚碎料，10Kg薄碎料），粉狀透明劑（香港產(chǎn)）0.2Kg（2） 機(jī)身溫度控制：233-237-235-236-239-239-245-250-243（單位：）（3） 機(jī)頭溫度控制：235-235-

9、235-235-235（單位：）（4） 三輥水溫控制：（下-中-上）28.4-28.6-23.5（單位：）（5） 螺桿轉(zhuǎn)速：57.7（r/min）（6） 三輥線速度：9.3（m/min）；牽引力：30.8KN（7） 主電機(jī)轉(zhuǎn)速：938（r/min）；主機(jī)電流：390A（8） 上下輥筒狀態(tài)：上下輥都?jí)海?） 余膠狀態(tài)：細(xì)如圓珠筆芯，均勻分布，呈直線，在擠出坯料上邊只在中輥和下輥之間存在（10）過(guò)濾網(wǎng)：80目X2+100目；網(wǎng)前壓力230Kg/cm（11）唇口開(kāi)度：2.3mm（12）機(jī)頭距三輥中心線距離：100mm（13）片材質(zhì)量：表面良，透明度良，（到正壓制杯熱成型機(jī)試）熱成型性能良注意：(a)

10、 在試驗(yàn)時(shí)：上下輥都?jí)?；余膠細(xì)如圓珠筆芯，均勻分布，呈直線，在擠出坯料上邊，只在中輥和下輥之間存在；溫度設(shè)置比較隨意(b) 由于主機(jī)電流較大，而螺桿轉(zhuǎn)速并不快，所以，機(jī)身、機(jī)頭溫度還可升高10-20(c) 通過(guò)試驗(yàn)，當(dāng)上下輥都?jí)?，余膠不僅在上輥與中輥間存在，也在中輥與下輥間存在，余膠細(xì)如圓珠筆芯，均勻分布，呈直線時(shí)，片材也可以正常生產(chǎn)和使用(d) 通過(guò)試驗(yàn)，當(dāng)上輥不壓，僅壓下輥，余膠細(xì)如圓珠筆芯，均勻分布，呈直線，在擠出坯料上邊，只在中輥和下輥之間存在時(shí)，片材也可以正常生產(chǎn)和使用(e) 通過(guò)試驗(yàn)，機(jī)身正向溫度設(shè)置（235-260）、逆向溫度設(shè)置（260-235）或設(shè)置都一樣（245），片材均可

11、以正常生產(chǎn)和使用說(shuō)明：（1）這條生產(chǎn)線主要用于壓光法生產(chǎn)PP、HIPS、CPS等片材（2）在此只想證明：從工藝角度講，這條生產(chǎn)線用壓延法生產(chǎn)PP熱成型片材是可行的，且形式多樣B汕頭達(dá)成包裝機(jī)械廠JP-750P擠出片材機(jī)組：螺桿105 mm X35，排氣式單螺桿及料筒；整流子調(diào)速電機(jī)，功率100KW；衣架式機(jī)頭，帶阻尼條；三輥規(guī)格316 mmX800mm，鏈條傳動(dòng)；手動(dòng)蝸桿減速器控制上輥筒升降，下輥筒不能升降；立式上進(jìn)料；恒溫循環(huán)水箱控制三輥溫度當(dāng)用壓延法生產(chǎn)（厚）1.50mmX（寬）580mmWPP生物降解正壓熱成型片材時(shí)，正常生產(chǎn)工藝記錄如下：（1）配料：PP生物淀粉降解粒料（西安萬(wàn)杰）10

12、0Kg +降解碎料120Kg（2）機(jī)身溫度：180-185-190-190-195-195（單位：）（3）機(jī)頭溫度：195-190-195（單位：）（4）過(guò)濾網(wǎng)：60目X2+80目X2（5）余膠狀態(tài)：粗如食指，均勻分布，旋轉(zhuǎn)良好、光滑（6）上輥溫度：40；中輥45，下輥：30（7）唇口開(kāi)度：2.5mm（8）在余膠大小保持適量的情況下，主機(jī)速度和三輥速度可同時(shí)加快或減慢（9）片材質(zhì)量：表面良，（到正壓制杯熱成型機(jī)試）熱成型性能良，拉伸均勻說(shuō)明：(a) 本生產(chǎn)線主要用于HIPS、CPS、環(huán)保降解材料、高填充PP、PE片材生產(chǎn)同樣適于一般非填充PP熱成型片材的生產(chǎn)(b) 用壓延法也可以生產(chǎn)較薄的PP

13、負(fù)壓（真空）成型熱成型生物降解片材（見(jiàn)后面三（2）（c）由于含有大量淀粉，機(jī)身溫度不能太高，過(guò)濾網(wǎng)不能太多、太密，否則片材易發(fā)黃，甚至縱向出現(xiàn)燒焦線條(d)當(dāng)用這條生產(chǎn)線加工PP填充片材（填充母料超過(guò)50%）時(shí)，三輥、機(jī)身溫度應(yīng)適當(dāng)升高，以利均勻塑化，防止擠出機(jī)負(fù)載過(guò)大而損壞設(shè)備C 汕頭達(dá)成包裝機(jī)械廠JP-90-700擠出片材機(jī)組：?jiǎn)温輻U90X28，分離型；電磁調(diào)速電機(jī)，功率37KW；，直管式機(jī)頭，無(wú)阻尼條；三輥規(guī)格256X700mm，蝸輪傳動(dòng)，氣動(dòng)控制下輥筒升降，上輥不能升降；立式下進(jìn)料；并聯(lián)或串聯(lián)循環(huán)水路（b）生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單，不在此贅述，可參照A、DD浙江宏華擠出片材生產(chǎn)線：雙階漸變式單

14、螺桿100mm X30，無(wú)排氣孔料筒；電磁調(diào)速電機(jī)，功率45KW；三輥規(guī)格260mmX800mm，齒輪傳動(dòng)，手動(dòng)絲杠控制上輥筒升降，下輥筒不能升降；衣架式機(jī)頭，帶阻尼條；立式上進(jìn)料；并聯(lián)循環(huán)水路；人工上料；切邊料單另粉當(dāng)用壓延法生產(chǎn)0.55mmX580 CPP正壓熱成型片材時(shí)，正常生產(chǎn)工藝記錄如下：（1）配料：T30S粒料（濮陽(yáng)）25Kg，碎料70Kg（其中60Kg厚碎料），粉狀透明劑（國(guó)產(chǎn)）0.03Kg（2）機(jī)身溫度：200-220-230-240-240-240（單位：）（3）機(jī)頭溫度：225-220-225（單位：）（4）主機(jī)（表顯示）：1450 r/min；三輥（表顯示）：525 r/

15、min（5）三輥溫度（溫度表測(cè)出水口水溫）：上輥48，中輥45，下輥35（6）余膠狀態(tài)：細(xì)如鉛筆，均勻分布，旋轉(zhuǎn)良好（7）唇口開(kāi)度：1.20mm（8）機(jī)頭距中輥距離：250mm（9）過(guò)濾網(wǎng)：60目X3+80目X2（10）片材質(zhì)量：表面良好，（在壓力熱成型機(jī)上試）拉伸性能良好，塑杯無(wú)破損，底部也無(wú)發(fā)白現(xiàn)象，透明度良好說(shuō)明：(a) 通過(guò)試驗(yàn)，當(dāng)上中下輥筒溫度在30-35，主機(jī)在1200r/min，余膠保持不變，做出的熱成型片材拉伸性能仍然良好，且透明度有所提高(b) 機(jī)身溫度還可降低10-20(c) 透明劑有粒狀的，粉狀的當(dāng)用粉狀透明劑的時(shí)候，可在配方中用白油、松節(jié)油、酒精少量，以使粉狀透明劑均勻

16、分散，提高透明度(d) 過(guò)濾網(wǎng)有用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)疊的（25+50+100+50目）；有剪刀剪的（100x2+80x2，100+80x2+60，100+80+60x2， 100+80+60+40，80x2+60x20，40+80+40等）；有沖床沖的；也有用進(jìn)口厚的單層或雙層60-100目過(guò)濾網(wǎng)(e) 由于片材較窄，機(jī)頭較寬而且未堵，為減少切邊寬度，所以機(jī)頭距三輥較遠(yuǎn)二 當(dāng)采用壓延法加工較薄PP正壓熱成型片材（0.30-0.40 mm）時(shí)，PP材料對(duì)設(shè)備適應(yīng)性相對(duì)減弱，工藝要求也比較苛刻仍以浙江宏華擠出片材生產(chǎn)線為例：（具體配置參看一.D）當(dāng)用壓延法生產(chǎn)0.36mmX620 CPP時(shí)，正常生產(chǎn)工藝記錄如

17、下：（1） 配料：T30S粉料（濮陽(yáng)）25Kg，透明粉碎料105Kg（其中90Kg厚碎料），透明劑0.03Kg（2） 機(jī)身溫度：190-225-240-240-245-245（單位：）（3） 機(jī)頭溫度：225-222-225（單位：）（4） 主機(jī)（表顯示）：1500 r/min；三輥（表顯示）：725 r/min（5） 三輥溫度（溫度表測(cè)出水口水溫）：上輥47，中輥47，下輥35（6） 余膠狀態(tài)：粗如鉛筆，均勻分布，旋轉(zhuǎn)良好（7） 唇口開(kāi)度：1.20mm（8） 機(jī)頭距中輥距離：170mm（9） 過(guò)濾網(wǎng)：60目X3+80目X2（10） 片材質(zhì)量：表面良好，（在壓力熱成型機(jī)上試）拉伸性能良好，塑杯

18、無(wú)破損，底部也無(wú)發(fā)白現(xiàn)象，透明度良好注意：(a) 機(jī)身溫度還可降低10-20(b) 這個(gè)配方用于回料較多、熱成型制品色澤要求不太高的情形(c) 通過(guò)試驗(yàn)，當(dāng)上、中輥筒溫度低于45，主機(jī)在1300r/min，余膠保持不變，做出的熱成型片材表面質(zhì)量良好但在正壓熱成型機(jī)上試驗(yàn)小梅花杯的成型性時(shí)，發(fā)現(xiàn)片材拉伸性能變差，塑杯拉伸破裂現(xiàn)象增加，廢品很多，不能正常生產(chǎn)即使改變正壓熱成型機(jī)的各參數(shù)，也沒(méi)有改善即使將機(jī)頭唇口開(kāi)度降至0.60 mm，也沒(méi)有作用因此判定，用壓延法生產(chǎn)薄PP正壓熱成型片材（0.30-0.40 mm）的熱成型性能與主機(jī)速度有很大關(guān)系(d) 當(dāng)主機(jī)速度1500 r/min，輥溫降至低于3

19、5時(shí)，片材熱成型性能也變差，塑杯難以成型但當(dāng)輥筒溫度升至75時(shí)，片材熱成型性能良，但塑杯透明度變差，表面模糊因此判定，用壓延法生產(chǎn)薄PP正壓熱成型片材（0.30-0.40 mm）的熱成型性能、熱成型制品的透明度與三輥溫度有很大關(guān)系三 如果用壓延法生產(chǎn)用于負(fù)壓（真空吸塑）PP熱成型片材，可在正壓熱成型片材的配料中增加適量的PE，或直接選用經(jīng)PE改性的PP擠出級(jí)料-共聚PP常見(jiàn)加入擠出級(jí)HDPE或LLDPE、LDPE，加入量10-50%，或者直接選用經(jīng)過(guò)PE改性的共聚PP擠出級(jí)料，以改善片材的拉伸性能，提高成品率例如：（1）某廠生產(chǎn)吸塑用PP瓷白片材0.40 mm X700 mm配料如下：PP（F

20、401，揚(yáng)子石化）100 Kg，PE（5000S，北燕）100 Kg，白吸塑片材碎料80 Kg降解母料100 Kg，瓷白色母料（山東）5 Kg采用設(shè)備：90X28，分離型單螺桿；電磁調(diào)速電機(jī)，功率37KW；衣架式機(jī)頭，無(wú)阻尼條；三輥規(guī)格256X700mm，鏈條傳動(dòng)；手動(dòng)蝸桿控制上輥筒升降，下輥不能升降；立式上進(jìn)料；并聯(lián)循環(huán)水路工藝參數(shù)：機(jī)身溫度： 225-237-245-248-255-260（單位：）機(jī)頭溫度：240-232-240（單位：）三輥溫度（手模）：上中輥約50-60（單位：）過(guò)濾網(wǎng)：80目+120目X2+150目 X2唇口開(kāi)度：1.5 mm余膠：粗如鉛筆，均勻分布，旋轉(zhuǎn)良好片材質(zhì)量：表面良，（在吸塑機(jī)上試）吸塑性能良，無(wú)破裂、拉伸不均現(xiàn)象說(shuō)明：(a) 吸塑用PP熱成型片材，配方隨產(chǎn)品加工難易成度、用途、質(zhì)量要求而有所變化(b) 吸塑用PP片材還可以用流涎法生產(chǎn)，將在另外的章節(jié)詳述(c)用壓延法生產(chǎn)薄片材時(shí)，為了防止硬質(zhì)雜物（沙礫、金屬）對(duì)機(jī)頭、熔體泵、輥筒的損傷，一定注意放置磁力架，及時(shí)換網(wǎng)一般生產(chǎn)薄片用的過(guò)濾網(wǎng)比厚片用的網(wǎng)密、結(jié)實(shí)一般采用專用