PVC木材プラスチック押出成形はどのような要因の影響を受けるか？

PVC木質プラスチックの押出成形プロセスは、一般的に成形温度、スクリュー回転速度、計量供給速度、引張速度、押出機の作業圧力、排気ガス、真空冷却などの要因に影響されます。しかし、押出成形プロセスは配合システム、押出機の構造と性能、製品形状、金型設計、製品品質要件、および公共工事などにも関連しているため、プロファイル製品にとってプロセスの制御が非常に重要です。一般的な要因にはどのようなものがありますか？ PVC木質プラスチック押出成形生産?

1. 温度が低発泡製品に与える影響

(1) 押出温度の影響

溶着温度は、低発泡木質プラスチック製品の気泡構造、密度、表面特性において重要な役割を果たします。また、溶着温度はK値、配合成分、押出時の材料のせん断力にも影響を受けます。.

発泡中の気泡内のガス圧は溶着構造と相反します：材料温度が低すぎると、柔軟性のない発泡構造しか形成できず、これは溶着物の粘度が高いためです。一方、材料温度が高すぎると、溶着物が薄くなり気泡が破裂し、大部分の気泡ガスが失われてしまいます。良好な発泡状態の温度範囲は約180℃～190℃です。.

温度管理は発泡製品の鍵となる要素の一つです。発泡木質プラスチックプロファイルの加工温度の要求は非常に厳密です。高い押出温度では材料が過剰に発泡し、強度が低下したり、場合によっては形成できなくなり、材料の分解や木粉の炭化を引き起こし、金型糊状になります。一方、押出温度が低すぎると、塑性不良が頻繁に起こり、プロファイルの表面に収縮痕が現れ、プロファイルの性能が悪化します。.

バレルの供給部の温度は高すぎないようにする必要があります。単軸押出機には排気装置がありません。温度が高すぎると発泡剤が事前に分解し、材料が架橋してブランクの排出がスムーズに行えなくなります。そのため、温度は少し低めに設定する必要があり、一般的には約145℃に設定されます。.

圧縮部と溶着部の温度は徐々に上昇させるべきです。フランジ部とヘッド部の温度は、製品の密度、機械的特性、外観を決定します。.

フランジ部とヘッド部の温度が高すぎると、気泡穴が破裂し、表面が粗くなり、強度が低下し、ペースト状になり、表面に皮膜が形成されなかったり、全く形成できなくなったりします。一方、温度が低すぎると、表面に凹凸が現れやすく、塑性不良が起こります。メインエンジンが一定の圧力をかけ、発泡を均一にするため、マシンヘッドの温度はバレルの末端部の温度より少し低くする必要があります。.

マシンヘッドの温度は均一でなければなりません。そうでないと、製品の壁厚が不均一になり、プロファイルが曲がってしまいます。押出温度は、スクリューがバレル内で約3/4の位置にあるところで最大値となり、その後徐々に低下します。.

加熱部	本体1	本体2	本体3	本体4	フランジ	ノーズ
温度／℃	115-125	135-145	155-165	175-185	160-170	165-175

時々、ダイから押し出された溶着物が間欠的なパルス現象を起こしますが、これは溶着温度が高すぎ、ガスが早く発生し、溶着物がダイヘッドから押し出されるためです。.

溶着温度が低すぎると押出の表面が荒くなりますので、温度は発泡体を制御する上で重要な要素です。時々、押出機内で完全に分解しきれなかった発泡剤がマシンヘッドから出た後もさらに分解し続けることがあります。より良い製品を得るためには、ダイ出口での溶着物の温度を大気発泡に適した温度に制御することが非常に重要です。.

(2) 冷却水温度の影響

通常のPVCプロファイルの冷却水温度は15℃以下ですが、発泡したPVC木質プラスチックプロファイルの表面は表面剥離により熱を放出しにくくなります。一般的な成形の冷却水温度は5℃に設定されています。.

水温が高いとプロファイルの冷却が不十分になり、表面温度が高く、硬度が低く、引張時に圧力が不均一になります。冷却水の流量もプロファイルの表面品質に影響を与えます。流量が少なすぎるとプロファイル表面が柔らかすぎて皮膜が形成されず、時には不規則な皮膜変形が起こります。一方、流量が多すぎると、プロファイル表面に収縮痕が現れることがあります。同じ条件下で、水温がプロファイルの硬度とビカット温度に与える影響は以下の通りです：

バレル  温度	フランジ  温度	ヘッド  温度	水  温度	硬度	ビカット  温度	熱  収縮  率
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. 圧力が低発泡プロファイルに与える影響

気泡の大きさと発泡の密度は押出圧力の上昇とともに減少しますが、気泡の数は押出圧力の上昇とともに増加します。発泡プロセスは、粘度上昇、溶着物の膨張、発泡剤のガス圧、大気圧との相互作用のプロセスです。溶着物と発泡剤の相互作用は、発泡押出成形にとって非常に重要です。.

発泡物は固結した材料よりも流動性が低いです。もし製品が緻密な外観を持つ場合、溶着物が金型キャビティの上部から離れたときだけ発泡します。押出機とダイキャビティ内に高い圧力を維持することで、発泡剤が溶着物に継続的に溶解します。適切なスクリュー設計によりこの目的を達成できます。.

発泡剤の溶着物がダイから出ると、溶着物の圧力が急激に低下し、過飽和ガスと溶着物内の気液分離が起こり、大量の気泡が形成されます。できるだけ多くの気泡を形成するためには、核生成剤を溶着物に均一に分散させる必要があります。.

3. メインエンジンの回転速度と引張速度の影響

押出速度は材料の種類、密度、形状サイズと密接に関連しており、成形冷却装置の能力によって制限されます。押出速度は通常13～18r/min（スクリュー直径65mm）で、正常に押出された後は最大25r/minまで上げることができます。.

起動時は、メインマシンの速度をまずゆっくりとし、次に速くして、押出機内の圧力が高くなりすぎて設備を損傷しないようにします。材料の押出ヘッドに到達すると、速度は圧力に応じて徐々に加速され、引張と冷却に適した範囲に制御されます。.

メインマシンの高速回転は製品の密度を高めすぎ、引張機がプロファイルを引けなくなり、スリーブの詰まりによる材料の滞留を引き起こします。また、バレル内で摩擦熱が高まり、材料温度が上昇し、金型が膨張し、材料排出後の冷却が難しくなります。.

メインマシンの低速回転はプロファイル表面が不均一になり、サイズが小さくなり、材料がバレル内に長時間滞在し、材料の分解を引き起こします。また、スクリュー回転速度の安定性を確保し、材料流量の変動を避けることが重要です。.

PVC木質プラスチック発泡はクローラータイプのトラクターを使用でき、引張圧力は一般に0.1MPaです。引張速度は一般に固定されており、プロファイルの充填度はメインエンジンの速度調整によって調整されます。生産では、引張速度をまず低速に設定し、冷却が正常になるのを待ち、押出速度が正常になったら速度を調整します。.

同じ工程条件において、引張速度が速すぎると、断面の肉厚が薄くなり、サイズも小さくなります。一方、速度が遅すぎると、詰まりが生じ、生産効率が低下する場合が多いです。.

同じ条件下で、引張速度が断面形状に与える影響は以下のとおりです。

ホスト  速度  (r/min)	引張  速度  (m/min)	断面形状  ワイヤー  品質  (kg/m)	密度  (g/cm)	断面形状  外観
14	1.14	2.05	0.75	平滑な表面
14	1.2	2	0.72	良好な表面
14	1.24	1.95	0.64	わずかに平ら  収縮痕

4. 材料の保持時間の影響

押出機のバレルおよびダイにおける材料の保持時間は、材料の特性や供給速度に影響されます。保持時間が短すぎると発泡剤が十分に分解されず、最終製品の密度が高くなります。一方、保持時間が長すぎると、材料バレル内で発泡剤が過剰に分解され、さらに口金部でも発泡剤が分解し続けるため、発泡体の発泡密度が低下し、材料の密度が上昇します。.

そのため、材料の保持時間は適切な範囲に制御する必要があります：

保持時間  ホッパー内  レオメーター内  (min)	平均  気泡直径  (min)	気泡数  1cm³の発泡体中の気泡数/*10⁴  発泡体の密度	密度 (g/cm³)  2021年8月3日
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