Jaké faktory ovlivňují vytlačování PVC z dřevoplastu?

Proces extruze PVC dřevoplastů obecně ovlivňují faktory jako teplota formování, rychlost šroubu, rychlost dávkování, rychlost tažení, pracovní tlak extrudéru, odpadní plyny a vakuové chlazení. Nicméně proces extruze souvisí s formulací systému, konstrukcí a výkonem extrudéru, tvarem výrobku, návrhem formy, požadavky na kvalitu výrobku a veřejnými pracemi, takže kontrola procesu je pro profilové výrobky velmi důležitá. Jaké faktory ovlivní obecně Výroba PVC dřevoplastů extruzí?

1. Vliv teploty na produkty s nízkým pěněním

(1) Vliv teploty extruce

Teplota taveniny hraje důležitou roli v bublinové struktuře, hustotě a povrchových vlastnostech dřevoplastových výrobků s nízkým pěněním. Teplota taveniny je také ovlivněna hodnotou K, složením receptury a smykovou silou materiálu během extruce.

Plynový tlak v bublině během pěnění je opačný k struktuře taveniny: pokud je teplota materiálu příliš nízká, může se vytvořit pouze neohýbatelná pěnová struktura způsobená vysokou viskozitou taveniny; pokud je teplota materiálu příliš vysoká, bublina se roztrhne kvůli nízké tavenině a většina plynů z bubliny se ztratí. Rozsah teploty pro dobrý pěnový stav je asi 180 ℃ ~190 ℃.

Kontrola teploty je jedním z klíčových faktorů pěnových výrobků. Požadavky na teplotu zpracování pěnových dřevoplastových profilů jsou velmi přísné. Vysoká teplota extruce způsobí přílišné pěnění materiálu, absence pevnosti nebo dokonce nemožnost formování, což vedlo k rozkladu materiálu a uhlíkování dřevěného prášku, což způsobuje ztuhnutí formy; teplota extruce je příliš nízká a často se plastifikuje špatně a povrch profilu má stopy stahování, což zhoršuje vlastnosti profilu.

Teplota přívodní sekce válce nesmí být příliš vysoká. Jednosměrný šroubový extruder nemá odvodní zařízení. Pokud je teplota příliš vysoká, pěnící činidlo se předčasně rozloží a materiál se překlenout a vyplňování není hladké. Proto je potřeba teplotu trochu snížit, obecně se nastavuje na asi 145 ℃.

Teplota kompresní sekce a sekce tavení by měla postupně stoupat. Teplota přírubové sekce a hlavní teplota určují hustotu, mechanické vlastnosti a vzhled výrobků.

Pokud je teplota příruby a hlavy příliš vysoká, dojde k prasknutí bublinových otvorů, drsnému povrchu, nízké pevnosti, pastovitosti a povrchu bez kůže nebo dokonce k nemožnosti formování; pokud je teplota nízká, povrch se snadno ukáže nerovnoměrný a plastifikace je špatná. Aby hlavní motor vyvíjel určitý tlak a pěnění bylo rovnoměrné, teplota hlavy stroje by měla být o něco nižší než teplota konečné sekce válce.

Teplota hlavy stroje musí být homogenní, jinak bude tloušťka stěny výrobku nerovnoměrná a profil se ohne. Teplota extruce dosahuje maximální hodnoty u šroubu asi ve 3/4 délky válce a pak postupně klesá.

Ohřívací sekce	Tělo 1	Tělo 2	Tělo 3	Tělo 4	Příruba	Nos
Teplota/℃	115-125	135-145	155-165	175-185	160-170	165-175

Někdy bude tavenina vytlačovaná ze zdí produkovat přerušovaný pulzní jev, protože teplota taveniny je příliš vysoká a plyn se vytváří příliš brzy a tavenina je vytlačována z hlavy zdí.

Příliš nízká teplota taveniny způsobí drsný povrch extruce, takže teplota je důležitým faktorem pro řízení pěnového těla. Někdy může pěnící činidlo, které se v extrudéru úplně nerozložilo, pokračovat v rozkladu i po vyjmutí z hlavy stroje. Pro získání lepších výrobků je velmi důležité kontrolovat teplotu taveniny na výstupu ze zdí na teplotu vhodnou pro atmosférické pěnění.

(2) Vliv teploty chladicí vody

Teplota chladicí vody u běžných PVC profilů je nižší než 15 ℃, zatímco povrch pěnových PVC dřevoplastových profilů není snadno schopen odvádět teplo kvůli odloupnutí povrchu. Teplota chladicí vody u běžného vylisování se nastavuje na 5 ℃.

Vysoká teplota vody způsobí nedostatečné chlazení profilu, vysokou povrchovou teplotu, nízkou tvrdost a nerovnoměrný tlak při tažení. Průtok chladicí vody také ovlivňuje kvalitu povrchu profilu. Pokud je průtok vody příliš malý, bude povrch profilu příliš měkký a bez kůže, někdy se objeví nepravidelné obracení kůže; příliš velký průtok vody někdy způsobí stopy stahování na povrchu profilu. Za stejných podmínek je vliv teploty vody na tvrdost a Vicatovu teplotu profilu následující:

Válec  teplota	Příruba  teplota	Hlava  teplota	Voda  teplota	tvrdost	Vicat  teplota	Teplo  stahování  rychlost
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. Vliv tlaku na profil s nízkým pěněním

Velikost bubliny a hustota pěny se snižují s nárůstem tlaku extruce, zatímco počet bublin se zvyšuje s nárůstem tlaku extruce. Proces pěnění je procesem vzrůstu viskozity, expanze taveniny, tlaku plynu pěnícího činidla a atmosférického tlaku. Interakce mezi taveninou a pěnícím činidlem je velmi důležitá pro extruzní výrobu pěnění.

Pěna je méně tekutá než zhutněný materiál. Pokud má výrobek hustý vzhled, bublá pouze tehdy, když je tavenina vzdálena od vrcholu formovací dutiny. Vysoký tlak lze udržet v extrudéru a dutině zdí, aby se pěnící činidlo neustále rozpouštělo v tavenině. Vhodný návrh šroubu může tento cíl dosáhnout.

Jakmile tavenina pěnícího činidla opustí zdi, tlak taveniny prudce klesá, což vede k oddělení přesyceného plynu a plynu s kapalinou v tavenině a vzniku velkého počtu bublin. Aby vzniklo co nejvíce bublin, je potřeba distribuovat nukleační činidlo rovnoměrně v tavenině.

3. Vliv rychlosti a rychlosti tažení hlavního motoru

Rychlost extruce je úzce spjata s typem materiálu, hustotou a velikostí tvaru a bude omezena kapacitou formovacího chladicího zařízení. Rychlost extruce je obvykle 13–18 ot./min (průměr šroubu je 65 mm), maximální rychlost lze po normálním průběhu extruce zvýšit až na 25 ot./min.

Při startu by rychlost hlavního stroje měla být nejprve pomalá a pak rychlá, aby se zabránilo příliš vysokému tlaku v extrudéru a poškození zařízení. Při vytlačování materiálu z hlavy extrudéru se rychlost postupně zvyšuje podle tlaku a rychlost se řídí v rozsahu vhodném pro tažení a chlazení.

Vysoká rychlost hlavního stroje způsobí příliš vysokou hustotu výrobku, tažec nebude schopný tahat profil, což způsobí zablokování materiálu v pouzdře; také to způsobí vysoké třecí teplo ve válci, zvýší teplotu materiálu, rozšíří formu a ztíží chlazení po vyplnění materiálu.

Nízká rychlost hlavního stroje způsobí nerovnoměrný povrch profilu, příliš malou velikost a dlouhé zdržení materiálu ve válci, což způsobí rozklad materiálu. Navíc je důležité zajistit stabilitu rychlosti šroubu a vyhnout se kolísání toku materiálu.

PVC dřevoplastová pěna může být traktorem typu plazícího se, tažný tlak je obvykle 0,1 MPa. Rychlost tažení je obecně fixní a plnost profilu se upravuje nastavením rychlosti hlavního motoru. V praxi se rychlost tažení nejprve nastaví na pomalou, počká se na normální chlazení, rychlost extruce je normální a pak se rychlost upravuje.

Za stejných procesních podmínek příliš vysoká rychlost tahového pohybu vedou k tenké tloušťce stěny a menší velikosti profilu; příliš nízká rychlost často způsobuje zablokování a nízkou efektivitu výroby.

Za stejných podmínek je vliv rychlosti tahového pohybu na profil následující:

Hostitel  rychlost  (r/min)	Tah  rychlost  (m/min)	Profil  drát  kvalita  (kg/m)	Hustota  (g/cm)	Profil  Vzhled
14	1.14	2.05	0.75	Rovný povrch
14	1.2	2	0.72	Dobrý povrch
14	1.24	1.95	0.64	Rovný s lehkým  Zmršťovací znaky

4. Vliv doby zadržení materiálu

Doba zadržení materiálu v válci extrudéru a trysce bude ovlivněna vlastnostmi materiálu a rychlostí dopravy. Pokud je doba zadržení příliš krátká, pěnící činidlo se nedostatečně rozkládá a hustota konečného produktu je vysoká; pokud je doba zadržení příliš dlouhá, pěnící činidlo se ve válci materiálu příliš rozkládá a může dál rozkládat i v ústí formy, což vedlo ke snížení hustoty pěny a zvýšení hustoty materiálu.

Proto by se měla doba zadržení materiálů kontrolovat v odpovídajícím rozmezí:

Doba zadržení  v nádobě  reometru  (min)	Průměrný  průměr bublin  (min)	Počet  bublin  v 1 cm3 pěny/*104	Hustota  pěny (g/cm3)
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