工程塑料挤出机真空口冒料的原因及其解决方法是什么?
工程塑料挤出机真空口冒料的原因及其解决方法是什么?
1.螺杆因素
排气式螺杆多采用多阶设计,此设计的优势在于排气口处为常压,物料不致流出。有一个排气口的挤出机要求有2阶螺杆,有2个排气口需要3阶螺杆。每1阶有常压段、压缩段及计量段,第1阶起始段为常压加料段,第2阶为常压排气段,也就是排气口所在的位置。对于排气式挤出机螺杆设计有2个主要的问题:第一,在到达排气段时,物料必须全部熔融,以排出挥发份;第二,第2阶螺杆的送料量必须大于第1阶螺杆,以使第2阶起始处螺槽未充满,这样就可使排气口处保持常压。当第1阶螺杆的送料量比第2阶螺杆大时,挤出机中的熔体就会发生倒流。要解此决此问题,就得减少第1阶的送料量或增加第2阶的送料量。
2.工艺条件
解决冒料的最简便快速的方法就是改变工艺条件。如降温、增大沿钢筒或螺杆的摩擦及剪切应力以及增大沿钢筒表面的摩擦或粘度以增加输料量。
第1阶的送料量可通过以下几种方式来降低:(1)升高钢筒2区及3区的温度。(2)冷却第一阶螺杆。(3)采用饥饿法喂料。(4)调节喂料仓的温度(需反复实验)。增加第2阶的送料量可采用如下方法:(1)降低第2阶钢筒的温度。(2)升高第2阶螺杆的温度。(3)升高机头温度。(4)增大机头间隙或减少机头阻力。(5)减少过滤网的数量。(6)使用空隙较大的过滤网。
3.排气口
如果排气口处的螺杆仅部分充满,排气口仍然冒料,那么排气口的设计就存在一定的问题。排气口应该比滚动的料流要宽,以确保排气口不被熔体堵塞。同时,排气口的开度也不应太大,这样可减少熔体停留时间以及料流的膨胀时间。在正常操作情况下,螺槽半充满,这时排气口为常压,事实上滚动熔料中仍有压力,压力约为0.21~0.35MPa或者更高,足以使排气口处的熔料膨胀。这样排气口在设计时就应考虑到物料正常的粘弹性膨胀,否则,部分滚动的料流就会被“挂住”,堆积在分流元件处。熔体料流膨胀多少由它通过排气口的时间来决定。停留时间长,膨胀大。停留时间又由螺杆转速及排气口的大小来控制,提高螺杆转速可减少停留时间。这就是低速挤出比高速挤出冒料严重的原因。不过,排气口开度越大,停留时间也越长。当熔体在排气口堆积时,它将堵塞排气口,解决的办法就是改变排气口的开度以满足熔体在排气口处的正常膨胀。如果滚动料流膨胀5~10mm,则排气口所开的深度应至少为5~10mm。
4.排气口的分流元件
第一,将上阶底切口填满金属;第二,矩形开口改成径向,可使操作工看到螺杆中的熔料情况。经上述方式的改进,解决了冒料问题,并生产出了优质的产品。
结论
排气式螺杆是否冒料,与挤出工艺、塑料性能以及螺杆及排气口的设计有直接的关系,所以生产商在使用排气式挤出机进行生产加工时,要对加工工艺、树脂特性以及设备性能作详尽的了解,才能使排气式挤出机正常稳定运行。