塑料加工實(shí)習(xí)報(bào)告

塑料加工實(shí)習(xí)報(bào)告輕化工程系09高分子班黃順?lè)?011-10-27新鄭康泰塑料管材實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)地點(diǎn)：河南新鄭康泰公司實(shí)習(xí)方式：由實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師帶隊(duì)赴實(shí)習(xí)單位進(jìn)行集中實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)目的：通過(guò)一周的實(shí)習(xí)使我們的本專業(yè)的所需的各種設(shè)備的認(rèn)識(shí)和了解，了解目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的各種塑料制品的名稱、類別、顏色、結(jié)構(gòu)形狀、用途；也是我們對(duì)正在學(xué)習(xí)的內(nèi)容的鞏固和畢業(yè)后對(duì)自己從事工作的定位。擠出車間擠出車間有PE和PVC兩種的管材的生產(chǎn)。PE管材顏色黑色，有不同直徑的管材，直徑較小的管材相對(duì)柔軟可以盤起來(lái)包裝，在安裝減少了接口可以遠(yuǎn)距離運(yùn)用；PVC管材顏色呈白色，外觀美麗漂亮，在一些顯露于人眼的地方也不失美觀。塑料管材作為化學(xué)建材的重要組成部分，以其優(yōu)越的性能，衛(wèi)生、環(huán)保、低耗等為廣大用戶所廣泛接受，主要有UPVC排水管，UPVC給水管，鋁塑復(fù)合管，聚乙烯（PE）給水管材這幾種。管材生產(chǎn)線由控制系統(tǒng)、擠出機(jī)、機(jī)頭、定型冷卻系統(tǒng)、牽引機(jī)、行星切割裝置及翻料架組成。每條管材生產(chǎn)線有兩臺(tái)擠出機(jī)，其主要一臺(tái)擠出機(jī)采用強(qiáng)力輸送襯套及高效螺桿，另一臺(tái)較小的擠出機(jī)用于擠出標(biāo)志線。塑料管材生產(chǎn)線出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致塑料管材出現(xiàn)表面粗糙，內(nèi)部出現(xiàn)抖動(dòng)環(huán)，無(wú)真空等現(xiàn)象，所以要及時(shí)排除塑料管材生產(chǎn)線故障，才能提高產(chǎn)品質(zhì)量PE管材生產(chǎn)線PE管材生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)獨(dú)特，自動(dòng)化程度高，操作方便、連續(xù)生產(chǎn)穩(wěn)定可靠。該塑料管材生產(chǎn)線生產(chǎn)的管道具有適度的剛性、強(qiáng)度、又具有良好的柔性、耐蠕變性、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性和良好的熱熔接性能，已成為城市燃?xì)廨斔凸艿篮褪彝饨o水管的首選產(chǎn)品。PE管材生產(chǎn)線的組成：管材生產(chǎn)線由控制系統(tǒng)、擠出機(jī)、機(jī)頭、定型冷卻系統(tǒng)、牽引機(jī)、行星切割裝置及翻料架組成。每條管材生產(chǎn)線有兩臺(tái)擠出機(jī)，其主要一臺(tái)擠出機(jī)采用強(qiáng)力輸送襯套及高效螺桿，另一臺(tái)較小的擠出機(jī)用于擠出標(biāo)志線。模具和輔機(jī)：機(jī)頭采用最新設(shè)計(jì)的籃式機(jī)頭或螺旋分流式擠管復(fù)合機(jī)頭，具有調(diào)節(jié)方便，出料均勻的特點(diǎn)，定徑套采用獨(dú)特的開(kāi)槽工藝和水環(huán)冷卻，確保管材的成型精度。PE管材生產(chǎn)線采用PE高效螺桿、開(kāi)槽機(jī)筒，并帶有強(qiáng)力的水套冷卻，大大提高了輸送能力，確保高效擠出；高扭矩立式結(jié)構(gòu)減速箱；直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。適合于聚烯烴加工的籃式復(fù)合模頭，既保證了高效擠出的穩(wěn)定性，又可實(shí)現(xiàn)低熔體溫度帶來(lái)的最小應(yīng)力和最高管材質(zhì)量。采用高效雙腔真空定徑技術(shù)和噴淋冷卻水槽，提高管材的成品率，滿足高速生產(chǎn)的需要。采用多履帶牽引機(jī)，牽引力均勻平穩(wěn)，各履帶由獨(dú)立的交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并由數(shù)字式控制器控制的驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的速度調(diào)節(jié)，以達(dá)到高度的同步。采用高速、精確設(shè)計(jì)的切割機(jī)，切割斷面平整，并配有強(qiáng)力吸屑裝置，將維護(hù)工作降至最低。PVC管材生產(chǎn)線的工藝流程生產(chǎn)流程原料+助劑配制→混合→輸送上料→強(qiáng)制喂料→錐型雙螺桿擠出機(jī)→擠出模具→定徑套→噴淋真空定型箱→浸泡冷卻水箱→油墨印字機(jī)→履帶牽引機(jī)→抬刀切割機(jī)→管材堆放架→成品檢測(cè)包裝?！芸谔幚恚?duì)PVC管材的一端進(jìn)行擴(kuò)寬處理方便連接）→成品檢測(cè)包裝。二、PVC管材生產(chǎn)線設(shè)備功能（1）、原料混合：是將PVC穩(wěn)定劑、增塑劑、抗氧化劑等其它輔料，按比例、工藝先后加入高速混合機(jī)內(nèi)，經(jīng)物料與機(jī)械自摩擦使物料升溫至設(shè)定工藝溫度，然后經(jīng)冷混機(jī)將物料降至40-50度；這樣就可以加入到擠出機(jī)的料斗。（2）、擠出機(jī)部分：本機(jī)裝有定量加料裝置，使擠出量與加料量能夠匹配，確保制品穩(wěn)定擠出。由于錐形螺桿的特點(diǎn)，加料段具有較大的直徑，對(duì)物料的傳熱面積和剪切速度比較大，有利于物料的塑化，計(jì)量段螺桿直徑小，減少了傳熱面積和對(duì)熔體的剪切速度，使熔體能在較低的溫度下擠出。螺桿在機(jī)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，將PVC混合料塑化后推向機(jī)頭，從而達(dá)到壓實(shí)、熔融、混煉均化；并實(shí)現(xiàn)排氣、脫水之目的。加料裝置及螺桿驅(qū)動(dòng)裝置采用變頻調(diào)速，可實(shí)現(xiàn)同步調(diào)速（3）、擠出模頭部分：經(jīng)壓實(shí)、熔融、混煉均化的PVC，有后續(xù)物料經(jīng)螺桿推向模頭，擠出模頭是管材成型的關(guān)建部件。（4）、真空定型水箱用于管材的定型、冷卻,真空定型水箱上裝有供定型和冷卻的真空系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)，不銹鋼箱體，循環(huán)水噴淋冷卻,真空定型水箱上裝有前后移動(dòng)裝置和左右、高低調(diào)節(jié)手動(dòng)裝置。（5）、牽引機(jī)用于連續(xù)、自動(dòng)地將已冷卻變硬的管材從機(jī)頭處引出來(lái)，變頻調(diào)速。（6）、切割機(jī)：由行程開(kāi)關(guān)根據(jù)要求長(zhǎng)度控制后，進(jìn)行自動(dòng)切割，并延時(shí)翻架，實(shí)行流水生產(chǎn),切割機(jī)以定長(zhǎng)工開(kāi)關(guān)信號(hào)為指令，完成切割全過(guò)程，在切割過(guò)程中與管材運(yùn)行保持同步，切割過(guò)程由電動(dòng)和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)完成,切割機(jī)設(shè)有吸塵裝置，將切割產(chǎn)生的碎屑及時(shí)吸出，并回收。（7）、翻料架翻料動(dòng)作由氣缸通過(guò)氣路控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，翻料架設(shè)有一個(gè)限位裝置，當(dāng)切割鋸切斷管材后，管材繼續(xù)輸送，經(jīng)延時(shí)后，氣缸進(jìn)入工作，實(shí)現(xiàn)翻料動(dòng)作，達(dá)到卸料目的。卸料后經(jīng)延時(shí)數(shù)秒自動(dòng)復(fù)位，等待下一循環(huán)。

1、原料選擇及配方

硬管生產(chǎn)中樹(shù)脂應(yīng)選用聚合度較低的SG-5型樹(shù)脂，聚合度愈高，其物理力學(xué)性能及耐熱性愈好，但樹(shù)脂流動(dòng)性差，給加工帶來(lái)一定困難，所以一般選用黏度為（1.7~1.8）×10-3Pa?s的SG-5型樹(shù)脂為宜。硬管一般采用鉛系穩(wěn)定劑，其熱穩(wěn)定性好，常用三鹽基性鉛，但它本身潤(rùn)滑性較差，通常和潤(rùn)滑性好的鉛、鋇皂類并用。加工硬管，潤(rùn)滑劑的選擇和使用很重要，既要考慮內(nèi)潤(rùn)滑降低分子間作用力，使熔體黏度下降有利成型，又要考慮外潤(rùn)滑，防止熔體與熾熱的金屬粘連，使制品表面光亮。內(nèi)潤(rùn)滑一般用金屬皂類，外潤(rùn)滑用低熔點(diǎn)蠟。填充劑主要用碳酸鈣和鋇（重晶石粉），碳酸鈣使管材表面性能好，鋇可改善成型性，使管材易定型，兩者可降低成本，但用量過(guò)多會(huì)影響管材性能，壓力管和耐腐蝕管最好不加或少加填充劑。

2.工藝流程

RPVC管的成型使用SG-5型PVC樹(shù)脂，并加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、填充劑、顏料等，這些原料經(jīng)適當(dāng)?shù)奶幚砗蟀磁浞竭M(jìn)行捏合，若擠管采用單螺桿擠出機(jī)，還應(yīng)將捏合后的粉料造成粒，再擠出成型：若采用雙螺桿擠出機(jī)，可直接用粉料成型，RPVC管材工藝流程如圖3-1所示。

另外，在生產(chǎn)中可與上述所示流程不同，即采取粉料直接擠出管材而不進(jìn)行造粒，但應(yīng)注意兩點(diǎn)：其一，粉料直接擠出成型最好采用雙螺桿擠出機(jī)，因粉料與粒料相比，少了一次混合剪切塑化工序，故采用雙螺桿擠出機(jī)可加強(qiáng)剪切塑化，達(dá)到預(yù)期效果；其二，因粒料比粉料密實(shí)，受熱及熱的傳導(dǎo)不良，故粉料的加工溫度可比相應(yīng)粒料的加工溫度低10℃左右為宜。

3、工藝條件及控制

在生產(chǎn)過(guò)程中，由于PVC是熱敏性材料，即使加入熱穩(wěn)定劑也只能是提高分解溫度，延長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)間而不可能不出現(xiàn)分解，這就要求PVC的成型加工溫度應(yīng)嚴(yán)格控制。特別是RPVC，因其加工溫度與分解溫度很接近，往往因?yàn)闇囟瓤刂撇划?dāng)造成分解現(xiàn)象。因此，擠出溫度應(yīng)根據(jù)配方、擠出機(jī)特性、機(jī)頭結(jié)構(gòu)、螺桿轉(zhuǎn)速、測(cè)溫點(diǎn)位置、測(cè)溫儀器的誤差及測(cè)溫點(diǎn)深度等因素確定。

（1）溫度控制

溫度是影響塑化質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。溫度過(guò)低，塑化不良，管材外觀和力學(xué)性能較差，經(jīng)分流器支架后，熔接痕明顯或熔接處強(qiáng)度低。由于PVC熱穩(wěn)定性較差，溫度過(guò)高會(huì)發(fā)生分解，產(chǎn)生變色、焦燒，使操作無(wú)法進(jìn)行。擠出機(jī)及機(jī)頭溫度舉例如表3-5所示。

表3-5PRVC管加工溫度范圍

單位：℃

主機(jī)類型加料口機(jī)身機(jī)頭

單螺桿擠出機(jī)水冷卻后部中部前部分流器支架處口模

140~160、160~170、170~180、170~180、180~190

雙螺桿擠出機(jī)水冷卻12345678口模

130160150155170170180185180

具體溫度應(yīng)根據(jù)原料配方，擠出機(jī)及機(jī)頭結(jié)構(gòu)，螺桿轉(zhuǎn)速的操作等綜合條件加以確定。

（2）螺桿冷卻

由于RPVC熔體黏度大，流動(dòng)性差，為防止螺桿因摩擦熱過(guò)大而升溫，引起螺桿黏料分解或使管材內(nèi)壁毛糙，必須降低螺桿溫度，這樣可使物料塑化好，管內(nèi)表面光亮，提高管材內(nèi)外質(zhì)量。螺桿溫度一般控制在80~100℃之間，若溫度過(guò)低反壓力增加，產(chǎn)量下降，甚至?xí)l(fā)生物料擠不出來(lái)而損壞螺桿軸承的事故。因此，螺桿冷卻應(yīng)控制出水溫度不低于70~三、PVC管材用途（1）PVC管材，是指做成管材的主要原料是PVC樹(shù)脂粉。PVC管材的種類一般是以管材的用途來(lái)分的：排水管，給水管，電線管，電纜護(hù)套管……因?yàn)樽龅脑吓浞绞怯袇^(qū)別的，各類管的抗壓性等各方面的指標(biāo)是不一樣的。PVC給水管配合給水配件，用于樓房的給水工程。PVC排水管用于排污……四、辨別PVC管材的好壞的方法（1）先看表面光潔度，以及白度。（2）拿樣品摔，容易摔碎者一般是高鈣產(chǎn)品，當(dāng)然要符合你們的要求價(jià)格合適的話是可以的。（3）拿樣品用腳踩管材的邊，看看是否能裂開(kāi)，或者裂開(kāi)后的斷裂伸長(zhǎng)率。（4）耐侯方面挺麻煩的。最直接的辦法就是拿到高溫高光的地方放個(gè)幾天，看表面變化率，但太浪費(fèi)時(shí)間。UPVC排水管。生產(chǎn)線的故障⑴塑料管材外表面粗糙調(diào)整工藝溫度：降低冷卻水溫，PE管最佳冷卻水溫為20～25℃；檢查水路，是否存在堵塞或水壓不足現(xiàn)象；檢查機(jī)筒、機(jī)頭等加熱圈是否有損壞；調(diào)整定徑套進(jìn)水流量；咨詢?cè)瞎?yīng)商，本批次原料參數(shù)；檢查模具芯部溫度，若高于口模區(qū)段溫度，調(diào)低芯部溫度；清理模具；⑵塑料管材外表面出現(xiàn)溝痕調(diào)整定徑套出水壓力，出水量要求均衡；調(diào)整真空定型箱內(nèi)噴嘴角度，使管材冷卻均勻；檢查口模、定徑套、切割機(jī)等硬件是否存在雜物、毛刺等；⑶內(nèi)表面出現(xiàn)溝痕檢查內(nèi)管是否進(jìn)水，如進(jìn)水則將剛出口模的管胚捏牢，使其內(nèi)腔封閉；降低模具內(nèi)部溫度；清理并拋光模具；⑷管道內(nèi)部出現(xiàn)抖動(dòng)環(huán)調(diào)整定徑套出水，使其出水均勻；調(diào)整二室真空度，使后室真空度略高于前室真空度；檢查真空密封墊是否過(guò)緊；檢查牽引機(jī)有否存在抖動(dòng)現(xiàn)象；檢查主機(jī)出料是否均勻；⑸無(wú)真空檢查真空泵進(jìn)水口是否堵塞，如堵塞，用針狀物疏通；檢查真空泵工作是否正常；檢查真空管路有否漏氣；檢查芯模壓緊螺釘中間的小孔是否堵塞，如堵塞，用細(xì)鐵絲疏通；⑹管材外園尺寸超差調(diào)整真空度大小可改變外園尺寸；調(diào)整牽引速度可改變外園尺寸；修正定徑套內(nèi)孔尺寸；⑺管材園度超差調(diào)整真空定型機(jī)、噴淋箱內(nèi)噴嘴角度，使管材冷卻均勻；檢查真空定型機(jī)、噴淋箱內(nèi)水位高度、水壓表壓力，使噴淋量大而有力；檢查真空定型機(jī)、噴淋箱水溫狀況，若＞35℃，需配置冷凍水系統(tǒng)或增加噴淋冷卻箱；檢查水路，清洗過(guò)濾器；調(diào)整工藝；檢查并修正定徑套內(nèi)孔園度；調(diào)整管材導(dǎo)向夾持裝置,以修正管材的橢圓度；⑻管材壁厚不均勻在模具上調(diào)整壁厚；調(diào)整真空定型機(jī)及噴淋箱內(nèi)噴嘴角度，使管材冷卻均勻；調(diào)整定徑套出水，使其出水均勻；拆開(kāi)模具，檢查模具內(nèi)部螺釘是否松動(dòng)，并重新擰緊；⑼塑化溫度過(guò)高調(diào)整工藝；調(diào)整模具芯部加熱溫度，并對(duì)模具內(nèi)部通風(fēng)冷卻；⑽切割計(jì)長(zhǎng)不準(zhǔn)確檢查計(jì)長(zhǎng)輪是否壓緊；檢查計(jì)長(zhǎng)輪是否擺動(dòng)，并擰緊計(jì)長(zhǎng)輪架固定螺栓；檢查切割機(jī)行程開(kāi)關(guān)有否損壞；檢查旋轉(zhuǎn)編碼器是否損壞；旋轉(zhuǎn)編碼器接線有否脫焊（航空插頭座接觸是否良好）；各單機(jī)外殼（PE端子）應(yīng)各自引接地線到1個(gè)總接地點(diǎn)可靠接地，且該接地點(diǎn)應(yīng)有符合電氣接地要求接地樁，不允許各單機(jī)外殼（PE端子）串聯(lián)后接地，否則將引入干擾脈沖，引起切割長(zhǎng)度不準(zhǔn)；⑾共擠標(biāo)識(shí)條問(wèn)題共擠標(biāo)識(shí)條擴(kuò)散：一般是由于用戶使用的共擠料選擇不當(dāng)造成，應(yīng)使用PE等專用料，必要時(shí)可降低擠出段溫度；共擠標(biāo)識(shí)條擠不出：如開(kāi)機(jī)2小時(shí)后仍無(wú)共擠標(biāo)識(shí)條，一般是由于共擠機(jī)螺桿后退造成；拆出螺桿，重新緊固螺釘；共擠標(biāo)識(shí)條太細(xì)或太寬：一般是由于共擠機(jī)擠出量與管材牽引速度不匹配造成，應(yīng)調(diào)節(jié)共擠機(jī)變頻器頻率或改變牽引速度使二者速度能匹配；其次是共擠機(jī)下料段冷卻水套未通冷卻水的原因；共擠機(jī)標(biāo)識(shí)條時(shí)有時(shí)無(wú)：一般是由于共擠機(jī)下料口共擠料下料不均勻，應(yīng)檢查下料口冷卻水套通水情況并選擇合適的共擠料粒度（一般要求粒子＜Φ3×3mm）；電腦系統(tǒng)故障電腦在開(kāi)機(jī)或工作時(shí)，不允許進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)。塑料管材相關(guān)問(wèn)題UPVC排水管UPVC排水管在我國(guó)塑料管材行業(yè)產(chǎn)量占到50％左右，是我國(guó)應(yīng)用最為廣泛，應(yīng)用較早，用戶最為熟悉的塑料管材。然而在檢測(cè)中我們發(fā)現(xiàn)，正是UPVC排水管存在著諸多的問(wèn)題。這是因?yàn)镻VC樹(shù)脂性能較差，加工范圍較窄，成型條件極為茍刻，所以對(duì)UPVC管生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，尋找最佳助劑（如穩(wěn)定劑、改性劑、潤(rùn)滑劑、填充劑等），研究最優(yōu)配比和合理工藝，是保證塑料管材質(zhì)量的前提，現(xiàn)介紹幾種塑料管材常見(jiàn)問(wèn)題。塑料管材問(wèn)題一：拉伸強(qiáng)度及韌性較差。好的UPVC管其拉伸強(qiáng)度曲線應(yīng)具有明顯屈服，延伸率較大，而差的塑料管材常常表現(xiàn)為脆性，延伸率低而易斷裂。塑料管材問(wèn)題二：抗沖擊較差。按GB／T5836.1－92標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)落錘沖擊試驗(yàn)，多年檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，一次通過(guò)率僅為不足50%，許多產(chǎn)品甚至10次沖擊，全部破裂。塑料管材問(wèn)題三：軟化溫度較低，易于遇熱變形。表現(xiàn)在試驗(yàn)性能上，即是維卡軟化溫度較低（小于79），有些廠家為提高軟化溫度，簡(jiǎn)單地在配料時(shí)加大填料量，這樣做的確可提高軟化溫度，但卻使管材其它性能，尤其是抗沖擊性，拉伸強(qiáng)度、韌性大大降低，因此要提高軟化溫度，而不降低或很少降低其它性能，就應(yīng)在助劑選擇、原料配比、生產(chǎn)工藝、及生產(chǎn)機(jī)械上下工夫，不可輕率對(duì)待。