От какво зависят факторите, влияещи на екструзията на PVC дърво-пластмаса?

Процесът на екструзия на PVC дърво-пластмаса обикновено се влияе от факторите температура на формоване, скорост на винта, скорост на дозиране на храненето, скорост на теглене, работно налягане на екструдера, изходящ газ и вакуумно охлаждане. Въпреки това, процесът на екструзия е свързан със системата за формулиране, структурата и производителността на екструдера, формата на продукта, дизайна на формата, изискванията за качество на продукта и обществените работи, така че контролът на процеса е много важен за профилните продукти. Какви фактори ще повлияят на общия Производство на PVC дърво-пластмасова екструзия?

1. Влиянието на температурата върху продуктите с ниско пенообразуване

(1) Влиянието на температурата на екструзията

Температурата на разтопяване играе важна роля в структурата на балончетата, плътността и повърхностните свойства на дърво-пластмасовите продукти с ниско пенообразуване. Температурата на разтопяване се влияе също от K-стойността, състава на формулата и силата на смятане на материала по време на екструзия.

Газовото налягане в балончето по време на пененето е противоположно на структурата на разтопяването: ако температурата на материала е твърде ниска, може да се образува само неподвижна пенообразна структура, причинена от високата вискозитет на разтопяването; ако температурата на материала е твърде висока, балончето ще се скъса поради ниската плътност на разтопяването и по-голямата част от газа в балончето ще се загуби. Диапазонът на температурата за добър пенообразен режим е около 180 ℃ ~190 ℃.

Контролът на температурата е един от ключовите фактори за пенообразните продукти. Изискванията към температурата на обработката на пенести дърво-пластмасови профили са много строги. Високата температура на екструзия ще доведе до прекомерно пенене на материала, липса на здравина или дори невъзможност за формоване, което води до разлагане на материала и карбонизация на дървесния прах, предизвиквайки спойка във формата; ако температурата на екструзия е твърде ниска, материалът често ще се пластичнизира лошо и повърхността на профила ще има следи от свиване, което ще доведе до влошаване на характеристиките на профила.

Температурата на секцията за хранене на цилиндъра не може да бъде твърде висока. Няма устройство за изхвърляне на газ при едновинтов екструдер. Ако температурата е твърде висока, пенещият агент ще се разложи преждевременно, материалът ще се запушва и изливането няма да е гладко. Затова температурата трябва да бъде малко по-ниска, като обикновено се задава около 145 ℃.

Температурата на секцията за компресия и секцията за разтопяване трябва да се увеличава постепенно. Температурата на фланговата секция и главната температура определят плътността, механичните свойства и външния вид на продуктите.

Когато температурата на фланга и главата е твърде висока, това ще доведе до разкъсване на балончетата, груба повърхност, ниска здравина, спойка и повърхност без кожа или дори напълно невъзможно формоване; когато температурата е ниска, повърхността лесно става неравна и пластичността е слаба. За да се осигури определено налягане от основния двигател и да се постигне равномерно пенене, температурата на главата на машината трябва да бъде малко по-ниска от температурата на крайната секция на цилиндъра.

Температурата на главата на машината трябва да бъде равномерна, в противен случай дебелината на стената на продукта ще бъде неравномерна и профилът ще се огъва. Температурата на екструзия достига максимална стойност при винта на около 3/4 от цилиндъра, след което постепенно намалява.

Секция за затопляне	Тяло 1	Тяло 2	Тяло 3	Тяло 4	Фланг	Нос
Температура/℃	115-125	135-145	155-165	175-185	160-170	165-175

Понякога разтопеният материал, излизайки от матрицата, ще произвежда интермитентен импулсен феномен, което се дължи на твърде високата температура на разтопяване, на прекалено ранното отделяне на газ и излизането на разтопения материал от главата на матрицата.

Твърде ниската температура на разтопяване ще направи повърхността на екструзията груба, затова температурата е важен фактор за контрол на пенообразното тяло. Понякога пенящ агент, който не се е разложил напълно в екструдера, може да продължи да се разлага след излизането му от главата на машината. За постигане на по-добри продукти е много важно да се контролира температурата на разтопяването при изхода на матрицата на температура, подходяща за атмосферно пенене.

(2) Влиянието на температурата на охлаждащата вода

Температурата на охлаждащата вода на обикновения PVC профил е под 15 ℃, докато повърхността на пенестия PVC дърво-пластмасов профил не е лесна за отделяне на топлина поради излющване на повърхността. Температурата на охлаждащата вода при обикновеното формоване се задава на 5 ℃.

Високата температура на водата ще направи охлаждането на профила недостатъчно, повърхностната температура ще бъде висока, твърдостта – ниска, а налягането – неравномерно при теглене. Дебитът на охлаждащата вода също влияе на качеството на повърхността на профила. Ако дебитът е твърде малък, повърхността на профила ще бъде твърде мека и без кожа, понякога ще се появи неравномерно обръщане на кожата; ако дебитът е твърде голям, понякога ще предизвика следи от свиване по повърхността на профила. При еднакви условия влиянието на температурата на водата върху твърдостта и температурата на Викат на профила е следното:

Барел  температура	Фланг  температура	Глава  температура	Вода  температура	твърдост	Викат  температура	Топлина  свиване  скорост
145-175	165-170	170-175	5	70	78	1
145-175	165-170	170-175	15	58	76	1.5
145-175	165-170	170-175	22	50	75	2.2

2. Влиянието на налягането върху профила с ниско пенообразуване

Размерът на балончетата и плътността на пяната ще намалеят с увеличаването на налягането на екструзията, докато броят на балончетата ще се увеличи с увеличаването на налягането на екструзията. Процесът на пенене е процес на повишаване на вискозитета, разширяване на разтопяването, газово налягане на пенещия агент и атмосферно налягане. Интеракцията между разтопяването и пенещия агент е много важна за екструзионното формоване на пенообразното.

Пяната е по-малко текучеста от компактния материал. Ако продуктът има плътен вид, той ще се пенее само когато разтопяването е далеч от горната част на кухината на формата. Високото налягане може да се поддържа в екструдера и кухината на матрицата, за да се разтвори пенещият агент в разтопяването постоянно. Подходящият дизайн на винта може да постигне тази цел.

Щом разтопяването на пенещия агент излезе от матрицата, налягането на разтопяването рязко спада, което води до отделяне на пренаситен газ и газ-течност в разтопяването, образувайки голям брой балончета. За да се образуват колкото се може повече балончета, е необходим нуклеация, която да се разпределя равномерно в разтопяването.

3. Влиянието на скоростта и скоростта на теглене на основния двигател

Скоростта на екструзията е тясно свързана с вида на материала, плътността и размера на формата, и ще бъде ограничена от капацитета на устройството за охлаждане на формата. Скоростта на екструзията обикновено е 13-18 оборота в минута (диаметър на винта е 65 мм), а максималната скорост може да се увеличи до 25 оборота в минута, след като екструзията е нормална.

При стартиране, скоростта на основната машина трябва да бъде бавна първо, а после бърза, за да се избегне прекалено голямо налягане в екструдера и увреждане на оборудването. Когато главата на материала екструдера, скоростта се ускорява постепенно според налягането, а скоростта се контролира в диапазона, подходящ за теглене и охлаждане.

Високата скорост на основната машина ще направи плътността на продукта твърде голяма, машината за теглене няма да може да издърпа профила, което ще предизвика блокиране на материала в обвивката; също така ще предизвика високо триене и топлина в цилиндъра, повишаване на температурата на материала, разширяване на формата и увеличаване на трудността при охлаждане след изхвърляне на материала.

Ниската скорост на основната машина ще доведе до неравномерна повърхност на профила, твърде малък размер и материалът ще стои твърде дълго в цилиндъра, което ще предизвика разлагане на материала. Освен това е важно да се гарантира стабилността на скоростта на винта и да се избегне колебание на потока на материала.

PVC дърво-пластмасовата пяна може да бъде трактор тип „кръвопиец“, а тегловото налягане обикновено е 0,1 MPa. Скоростта на теглене обикновено е фиксирана, а плътността на профила се регулира чрез регулиране на скоростта на основния двигател. В производството скоростта на теглене се задава първо на бавна скорост, чака се охлаждането да стане нормално, скоростта на екструзията да е нормална, след което се регулира скоростта.

При еднакви условия на процеса, твърде високата скорост на теглене води до тънка дебелина на стените и по-малки размери на профила; твърде ниската скорост често причинява блокиране и ниска производствена ефективност.

При еднакви условия влиянието на скоростта на теглене върху профила е следното:

Хост  скорост  (об./мин)	Теглене  скорост  (м/мин)	Профил  жичка  качество  (кг/м)	Гъстота  (г/см³)	Профил  Външен вид
14	1.14	2.05	0.75	Равна повърхност
14	1.2	2	0.72	Добра повърхност
14	1.24	1.95	0.64	Равна с леко  Следи от свиване

4. Влияние на времето на задържане на материала

Времето на задържане на материала в цилиндъра на екструдера и матрицата ще бъде повлияно от характеристиките на материала и скоростта на подаване. Ако времето на задържане е прекалено кратко, пенообразувателят не се разлага достатъчно и гъстотата на крайния продукт е голяма; ако времето на задържане е прекалено дълго, пенообразувателят се разлага прекалено много в цилиндъра на материала и може да продължи да се разлага в устието на матрицата, което води до намаляване на гъстотата на пената и увеличаване на гъстотата на материала.

Затова времето на задържане на материалите трябва да се контролира в подходящ диапазон:

Време на задържане  в хопера  на реометъра  (мин)	Среден  диаметър на мехурчетата  (мин)	Брой на  мехурчета  в 1 см³ пяна/*10⁴	Гъстота на  пяна (г/см³)
1	0.09	8.2	0.93
3	0.08	27.4	0.86
5	0.05	334	0.75
7	0.04	1120	0.6
10	0.09	134	0.47