PVC 목재-플라스틱 압출은 어떤 요인에 영향을 받습니까?

PVC 목재 플라스틱의 압출 공정은 일반적으로 성형 온도, 스크류 속도, 계량 공급 속도, 견인 속도, 압출기의 작동 압력, 배기 가스 및 진공 냉각 등의 요인에 의해 영향을 받습니다. 그러나 압출 공정은 배합 시스템, 압출기 구조와 성능, 제품 형태, 금형 설계, 제품 품질 요구사항 및 공공 작업과 관련이 있으므로, 프로필 제품의 경우 공정 제어가 매우 중요합니다. 일반적으로 어떤 요인이 영향을 미칠까요? PVC 목재 플라스틱 압출 생산?

1. 온도가 저발포 제품에 미치는 영향

(1) 압출 온도의 영향

용융 온도는 저발포 목재 플라스틱 제품의 기포 구조, 밀도 및 표면 특성에 중요한 역할을 합니다. 또한 용융 온도는 K값, 배합 성분 및 압출 중 재료의 전단력에도 영향을 받습니다.

발포 과정에서 기포 내의 가스 압력은 용융 구조와 반대입니다: 재료 온도가 너무 낮으면 비굴곡성 발포 구조만 형성될 수 있으며, 이는 용융체의 높은 점도 때문입니다. 반대로 재료 온도가 너무 높으면 용융체가 너무 약해져 기포가 찢어지고 대부분의 기포 가스가 손실됩니다. 좋은 발포 상태의 온도 범위는 약 180℃~190℃입니다.

온도 제어는 발포 제품의 핵심 요소 중 하나입니다. 발포 목재 플라스틱 프로필의 가공 온도 요구사항은 매우 엄격합니다. 높은 압출 온도는 재료가 너무 많이 발포하거나 강도가 없어지거나 심지어 형성이 불가능하게 만들고, 재료 분해와 목재 가루 탄화를 초래해 금형 페이스트를 유발할 수 있습니다. 반대로 압출 온도가 너무 낮으면 플라스틱화가 잘 되지 않고 프로필 표면에 수축 자국이 생겨 프로필 성능이 저하됩니다.

배럴의 공급 부위 온도는 너무 높아서는 안 됩니다. 단일 스크류 압출기에는 배기 장치가 없습니다. 온도가 너무 높으면 발포제가 조기에 분해되고 재료가 브리지되어 블랭크가 매끄럽게 나오지 않습니다. 따라서 온도는 약간 낮게 설정해야 하며, 일반적으로 약 145℃로 설정됩니다.

압축 부위와 용융 부위의 온도는 점진적으로 높여야 합니다. 플랜지 부위와 헤드 온도는 제품의 밀도, 기계적 성질 및 외관을 결정합니다.

플랜지와 헤드의 온도가 너무 높으면 기포 구멍이 터지고 표면이 거칠어지며 강도가 낮아지고 페이스트가 생기며 표면에 피부가 없거나 아예 형성되지 않을 수도 있습니다. 온도가 낮으면 표면이 고르지 않고 플라스틱화가 불완전해지기 쉽습니다. 메인 엔진이 일정한 압력을 발생하고 발포가 균일하도록 하려면 기계 헤드의 온도를 배럴 끝부분보다 약간 낮게 설정해야 합니다.

기계 헤드의 온도는 균일해야 하며, 그렇지 않으면 제품의 벽 두께가 불균일해지고 프로필이 휘어질 수 있습니다. 압출 온도는 배럴 내 스크류 약 3/4 지점에서 최대값을 나타내고 이후 점차 감소합니다.

가열 부위	몸체 1	몸체 2	몸체 3	몸체 4	플랜지	노즈
온도/℃	115-125	135-145	155-165	175-185	160-170	165-175

때때로 다이에서 압출된 용융물이 간헐적인 펄스 현상을 일으키는데, 이는 용융 온도가 너무 높아 가스가 너무 일찍 생성되고 용융물이 다이 헤드에서 압출되기 때문입니다.

너무 낮은 용융 온도는 압출 표면을 거칠게 만들므로, 온도는 발포 본체를 제어하는 중요한 요소입니다. 때로는 압출기에서 완전히 분해되지 않은 발포제가 기계 헤드를 빠져나온 후에도 계속 분해될 수 있습니다. 더 나은 제품을 얻으려면 다이 출구에서의 용융 온도를 대기 발포에 적합한 온도로 정확히 제어하는 것이 매우 중요합니다.

(2) 냉각수 온도의 영향

일반 PVC 프로필의 냉각수 온도는 15℃ 이하이며, 발포 PVC 목재 플라스틱 프로필의 표면은 표면이 벗겨지기 때문에 열을 쉽게 방출하지 못합니다. 일반 성형의 냉각수 온도는 5℃로 설정됩니다.

높은 수온은 프로필의 냉각이 부족하게 만들어 표면 온도가 높고 경도가 낮으며 견인 시 압력이 불균일해집니다. 냉각수의 유량 또한 프로필의 표면 품질에 영향을 줍니다. 유량이 너무 적으면 프로필 표면이 너무 부드러워지고 피부가 없어지며 때로는 불규칙한 피부 변형이 발생할 수 있습니다. 유량이 너무 많으면 프로필 표면에 수축 자국이 생길 수도 있습니다. 같은 조건에서 수온이 프로필의 경도와 비카트 온도에 미치는 영향은 다음과 같습니다:

배럴  온도	플랜지  온도	헤드  온도	물  온도	경도	비카트  온도	열  수축  율
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. 압력이 저발포 프로필에 미치는 영향

기포의 크기와 발포의 밀도는 압출 압력이 증가함에 따라 감소하며, 기포의 수는 압출 압력이 증가함에 따라 증가합니다. 발포 과정은 점도 상승, 용융체 팽창, 발포제의 가스 압력 및 대기압의 과정입니다. 용융체와 발포제 간의 상호작용은 발포 압출 성형에 매우 중요합니다.

발포체는 압축된 재료보다 유동성이 낮습니다. 제품이 밀도 높은 모습을 보이면 용융체가 금형 캐비티 상단에서 멀어진 후에야 비로소 기포가 발생합니다. 압출기와 다이 캐비티 내에서 높은 압력을 유지하여 발포제가 용융체에 지속적으로 녹아들도록 할 수 있습니다. 적절한 스크류 설계가 이를 달성할 수 있습니다.

발포제의 용융체가 다이를 떠나자마자 용융체 압력이 급격히 떨어지면서 과포화된 가스와 용융체 내의 기체-액체가 분리되어 많은 기포가 형성됩니다. 가능한 한 많은 기포를 형성하려면 핵형성제가 용융체에 균일하게 분포되어야 합니다.

3. 메인 엔진의 속도와 견인 속도의 영향

압출 속도는 재료의 종류, 밀도 및 형상 크기와 밀접하게 연관되어 있으며, 성형 냉각 장치의 용량에 의해 제한됩니다. 압출 속도는 보통 13~18r/min(스크류 직경 65mm)이며, 압출이 정상적으로 이루어진 후 최대 속도는 25R/min까지 높일 수 있습니다.

시작할 때 메인 기계의 속도는 먼저 느리게 하고 이후 빠르게 해야 압출기 내 압력이 너무 높아져 장비가 손상되는 것을 피할 수 있습니다. 재료 압출기 헤드에서는 압력에 따라 속도를 점차 높이고, 견인과 냉각에 적합한 범위로 속도를 조절합니다.

메인 기계의 높은 속도는 제품의 밀도를 너무 높이고, 드로잉 머신이 프로필을 끌어낼 수 없게 만들어 슬리브가 재료를 막아버리는 원인이 될 수 있습니다. 또한 배럴 내 마찰열이 높아져 재료 온도가 상승하고 금형이 팽창하며 재료 배출 후 냉각의 어려움이 커질 수 있습니다.

메인 기계의 낮은 속도는 프로필 표면이 고르지 않고 크기가 너무 작아지며, 재료가 배럴 내에 너무 오래 머물러 재료 분해를 일으킬 수 있습니다. 또한 스크류 속도의 안정성을 확보하고 재료 흐름의 변동을 피하는 것이 중요합니다.

PVC 목재 플라스틱 발포는 크롤러형 트랙터가 될 수 있으며, 견인 압력은 일반적으로 0.1MPa입니다. 견인 속도는 일반적으로 고정되어 있고, 프로필의 충만도는 메인 엔진의 속도를 조정하여 조절합니다. 생산 과정에서는 견인 속도를 먼저 느리게 설정하고 냉각이 정상적으로 이루어진 후 압출 속도가 정상이 되면 속도를 조정합니다.

동일한 공정 조건에서 견인 속도가 너무 빠르면 프로파일의 벽 두께가 얇아지고 크기가 작아집니다. 반대로 속도가 너무 느리면 막힘이 발생하고 생산 효율이 떨어지기 쉽습니다.

동일한 조건에서 견인 속도가 프로파일에 미치는 영향은 다음과 같습니다:

호스트  속도  (r/min)	견인  속도  (m/min)	프로파일  와이어  품질  (kg/m)	밀도  (g/cm)	프로파일  외관
14	1.14	2.05	0.75	평탄한 표면
14	1.2	2	0.72	양호한 표면
14	1.24	1.95	0.64	약간 평탄한  수축 자국

4. 재료 체류 시간의 영향

재료가 압출기 배럴과 다이 안에 머무는 시간은 재료의 성능과 공급 속도에 따라 달라집니다. 체류 시간이 너무 짧으면 발포제가 충분히 분해되지 않아 최종 제품의 밀도가 높아지고, 체류 시간이 너무 길면 재료 배럴 내에서 발포제가 과다하게 분해되고, 또한 노즐에서 발포제가 계속 분해되면서 발포 밀도가 낮아지고 재료의 밀도가 높아집니다.

따라서 재료의 체류 시간은 적절한 범위 내에서 제어되어야 합니다:

체류 시간  호퍼 내  레오미터 내  (min)	평균  거품 지름  (min)	거품 수  거품  1cm³ 거품 당/*10⁴	발포체의 밀도  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