اکستروژن چوب-پلاستیک پی وی سی تحت تاثیر چه عواملی قرار می گیرد؟

فرآیند اکستروژن چوب پلاستیک پی وی سی به طور کلی تحت تأثیر عوامل دمای شکل گیری، سرعت پیچ، سرعت تغذیه اندازه گیری، سرعت کشش، فشار کاری اکسترودر، گاز اگزوز و خنک کننده خلاء است. با این حال، فرآیند اکستروژن به سیستم فرمولاسیون، ساختار و عملکرد اکسترودر، شکل محصول، طراحی قالب، الزامات کیفیت محصول و کارهای عمومی مرتبط است، بنابراین کنترل فرآیند برای محصولات پروفیل بسیار مهم است. چه عواملی بر روی کلی تأثیر می گذارد تولید اکستروژن چوب پلاستیک PVC?

1. اثر دما بر محصولات کم کف

(1) تأثیر دمای اکستروژن

دمای مذاب نقش مهمی در ساختار حباب، چگالی و خواص سطحی محصولات پلاستیکی چوبی کم کف دارد. دمای مذاب نیز تحت تأثیر مقدار K، ترکیب فرمول و نیروی خالص ماده در حین اکستروژن است.

فشار گاز در حباب در حین کف کردن مخالف ساختار مذاب است: اگر دمای مواد خیلی پایین باشد، فقط می تواند یک ساختار کف غیر خمشی ایجاد کند که ناشی از ویسکوزیته بالای مذاب است. اگر دمای مواد خیلی زیاد باشد، حباب به دلیل ذوب کم پاره می شود و بیشتر گاز حباب از بین می رود. محدوده دمایی یک حالت کف خوب حدود 180 ℃ ~ 190 ℃ است.

کنترل دما یکی از عوامل کلیدی کف کردن محصولات است. الزامات دمای پردازش پروفیل های چوب پلاستیکی فوم شده بسیار سخت است. دمای اکستروژن بالا باعث می شود که مواد بیش از حد کف کند، هیچ استحکامی نداشته باشد یا حتی تشکیل آن غیرممکن باشد، که منجر به تجزیه مواد و کربن شدن پودر چوب و در نتیجه خمیر قالب می شود. دمای اکستروژن بسیار پایین است و اغلب به خوبی پلاستیک می شود و سطح پروفیل دارای علائم انقباض است که منجر به بدتر شدن عملکرد پروفیل می شود.

دمای قسمت تغذیه بشکه نمی تواند خیلی بالا باشد. هیچ دستگاه اگزوز برای یک اکسترودر تک پیچ وجود ندارد. اگر دما بیش از حد بالا باشد، عامل کف کننده از قبل تجزیه می شود و مواد پل می شوند و پوشش صاف نمی شود. بنابراین لازم است دما کمی کمتر باشد که معمولاً در حدود 145 درجه سانتیگراد تنظیم می شود.

دمای قسمت فشرده سازی و بخش ذوب باید به تدریج افزایش یابد. دمای بخش فلنج و دمای سر تعیین کننده چگالی، خواص مکانیکی و ظاهر محصولات است.

هنگامی که دمای فلنج و سر بیش از حد بالا باشد، باعث پارگی سوراخ حباب، سطح ناهموار، استحکام کم، خمیر و سطح بدون پوست می شود یا حتی نمی تواند به هیچ وجه تشکیل شود. هنگامی که دما پایین است، سطح به راحتی ناهموار و نرم شدن ضعیف به نظر می رسد. برای اینکه موتور اصلی فشار خاصی ایجاد کند و کف کردن یکنواخت شود، دمای سر دستگاه باید کمی کمتر از دمای قسمت انتهایی بشکه باشد.

دمای سر دستگاه باید یکنواخت باشد، در غیر این صورت ضخامت دیواره محصول ناهموار و پروفیل خم می شود. حداکثر دمای اکستروژن در پیچ حدود 3/4 در بشکه است و سپس به تدریج کاهش می یابد.

بخش گرمایش	بدن 1	بدن 2	بدن 3	بدن 4	فلنج	بینی
دما/℃	115-125	135-145	155-165	175-185	160-170	165-175

گاهی اوقات، مواد مذاب اکسترود شده از قالب، یک پدیده پالس متناوب ایجاد می کند، که به این دلیل است که دمای ذوب بسیار بالا است، و گاز خیلی زود تولید می شود، و مواد مذاب از سر قالب خارج می شود.

دمای ذوب بسیار پایین سطح اکستروژن را ناهموار می کند، بنابراین دما عامل مهمی برای کنترل بدنه کف است. گاهی اوقات، یک عامل کف کننده بدون تجزیه کامل در اکسترودر می تواند پس از خارج شدن از سر دستگاه به تجزیه خود ادامه دهد. برای به دست آوردن محصولات بهتر، کنترل دمای مذاب در خروجی قالب در دمای مناسب برای کف کردن اتمسفر بسیار مهم است.

(2) تأثیر دمای آب خنک کننده

دمای آب خنک کننده پروفیل پی وی سی معمولی کمتر از 15 ℃ است، در حالی که سطح پروفیل چوب پلاستیکی پی وی سی فوم شده به دلیل لایه برداری سطح، به راحتی گرما را منتشر نمی کند. دمای آب خنک کننده قالب گیری عمومی روی 5 ℃ تنظیم شده است.

دمای بالای آب باعث می شود که خنک کننده پروفیل ناکافی باشد، دمای سطح بالا باشد، سختی کم باشد و فشار هنگام کشیدن ناهموار باشد. جریان آب آب خنک کننده نیز بر کیفیت سطح پروفیل تأثیر می گذارد. اگر جریان آب خیلی کم باشد، سطح پروفیل خیلی نرم و عاری از پوست خواهد بود و گاهی اوقات چرخش پوست نامنظم رخ می دهد. جریان آب خیلی زیاد است، گاهی اوقات باعث ایجاد علائم انقباض روی سطح پروفیل می شود. در شرایط مشابه، تأثیر دمای آب بر سختی و دمای ویکات پروفیل به شرح زیر است:

بشکه  درجه حرارت	فلنج  درجه حرارت	سر  درجه حرارت	اب  درجه حرارت	سختی	ویکات  درجه حرارت	حرارت  انقباض  نرخ
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. تاثیر فشار بر پروفیل کف کم

اندازه حباب و چگالی فوم با افزایش فشار اکستروژن کاهش می یابد در حالی که با افزایش فشار اکستروژن تعداد حباب ها افزایش می یابد. فرآیند کف کردن فرآیند افزایش ویسکوزیته، انبساط مذاب، فشار گاز عامل کف‌ساز و فشار اتمسفر است. تعامل بین مذاب و عامل کف ساز برای قالب گیری اکستروژن فوم بسیار مهم است.

فوم نسبت به مواد فشرده سیالیت کمتری دارد. اگر محصول ظاهری متراکم داشته باشد، فقط زمانی حباب می‌زند که مذاب از بالای حفره قالب دور باشد. فشار بالا را می توان در اکسترودر و حفره قالب حفظ کرد تا عامل کف کننده به طور مداوم در مذاب کف حل شود. طراحی پیچ مناسب می تواند این هدف را محقق کند.

هنگامی که مذاب عامل کف کننده از قالب خارج می شود، فشار مذاب به شدت کاهش می یابد، که منجر به جدا شدن گاز فوق اشباع و گاز مایع در مذاب می شود و تعداد زیادی حباب را تشکیل می دهد. برای تشکیل هرچه بیشتر حباب، به یک عامل هسته‌زا نیاز است تا به طور مساوی در مذاب توزیع شود.

3. تأثیر سرعت و سرعت کشش موتور اصلی

سرعت اکستروژن ارتباط نزدیکی با نوع ماده، چگالی و اندازه شکل دارد و با ظرفیت دستگاه خنک کننده شکل دار محدود خواهد شد. سرعت اکستروژن معمولاً 13-18r/min است (قطر پیچ 65 میلی متر است) و حداکثر سرعت را می توان پس از نرمال شدن اکستروژن به 25R / دقیقه باز کرد.

هنگام راه اندازی، سرعت دستگاه اصلی باید ابتدا آهسته و سپس سریع باشد تا از فشار زیاد در اکسترودر و آسیب رساندن به تجهیزات جلوگیری شود. هنگامی که سر اکسترودر مواد، سرعت به تدریج با توجه به فشار شتاب می شود و سرعت به محدوده مناسب برای کشش و خنک کننده کنترل می شود.

سرعت بالای دستگاه اصلی تراکم محصول را بیش از حد بزرگ می کند، ماشین کشش نمی تواند نمایه را بکشد، که باعث می شود تنظیم آستین مواد را مسدود کند. همچنین باعث گرمای اصطکاک بالا در بشکه، افزایش دمای مواد، گسترش قالب و افزایش سختی خنک شدن پس از تخلیه مواد می شود.

سرعت پایین دستگاه اصلی منجر به یک سطح پروفیل ناهموار، اندازه بسیار کوچک و ماندن مواد برای مدت طولانی در بشکه می شود که باعث تجزیه مواد می شود. علاوه بر این، اطمینان از ثبات سرعت پیچ و جلوگیری از نوسانات جریان مواد مهم است.

فوم پلاستیک چوب PVC می تواند یک تراکتور خزنده باشد و فشار کشش به طور کلی 0.1MPa است. سرعت کشش به طور کلی ثابت است و پر بودن پروفیل با تنظیم سرعت موتور اصلی تنظیم می شود. در تولید، سرعت کشش ابتدا روی سرعت پایین تنظیم می شود، صبر کنید تا خنک شدن نرمال باشد، سرعت اکستروژن نرمال است، سپس سرعت را تنظیم کنید.

تحت شرایط فرآیند مشابه، سرعت کشش خیلی سریع منجر به ضخامت دیواره نازک و اندازه کوچکتر پروفیل می شود. سرعت بسیار پایین اغلب باعث مسدود شدن و راندمان تولید پایین می شود.

تحت شرایط مشابه، تأثیر سرعت کشش بر روی پروفیل به شرح زیر است:

میزبان  سرعت  (r/min)	کشش  سرعت  (متر/دقیقه)	مشخصات  سیم  کیفیت  (کیلوگرم در متر)	تراکم  (گرم در سانتی متر)	مشخصات  ظاهر
14	1.14	2.05	0.75	سطح صاف
14	1.2	2	0.72	سطح خوب
14	1.24	1.95	0.64	تخت با خفیف  علائم انقباض

4. تأثیر زمان نگهداری مواد

زمان نگهداری مواد در بشکه و قالب اکسترودر تحت تأثیر عملکرد مواد و سرعت تغذیه خواهد بود. زمان ماند بسیار کوتاه است، عامل کف کننده به اندازه کافی تجزیه نشده است و چگالی محصول نهایی زیاد است. زمان ماند بیش از حد طولانی است، عامل کف کننده بیش از حد در بشکه مواد تجزیه می شود و عامل کف کننده می تواند در کاهش قالب دهان به تجزیه خود ادامه دهد، که منجر به کاهش چگالی کف فوم و افزایش چگالی مواد می شود.

بنابراین زمان نگهداری مواد باید در محدوده مناسب کنترل شود:

زمان اقامت  در قیف  از رئومتر  (دقیقه)	میانگین  قطر حباب  (دقیقه)	تعداد  حباب ها  در فوم 1cm3/*104	تراکم از  فوم (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