Jakie czynniki wpływają na wytłaczanie drewnoplastiku z PVC?

Proces wytłaczania drewnoplastiku z PVC jest ogólnie wpływanym przez takie czynniki jak temperatura formowania, prędkość śruby, prędkość podawania dozownika, prędkość ciągnienia, ciśnienie robocze ekstrudera, gaz odprowadzany oraz chłodzenie próżniowe. Jednakże proces wytłaczania zależy od systemu receptury, budowy i wydajności ekstrudera, kształtu produktu, projektu formy, wymagań jakościowych produktu oraz prac publicznych; dlatego kontrola procesu jest bardzo ważna dla produktów profilowych. Jakie czynniki będą miały wpływ na ogólny Produkcja wytłaczania drewnoplastiku z PVC?

1. Wpływ temperatury na produkty o niskim spienianiu

(1) Wpływ temperatury wytłaczania

Temperatura topienia odgrywa ważną rolę w strukturze pęcherzyków, gęstości i właściwościach powierzchniowych drewnoplastikowych produktów o niskim spienianiu. Temperatura topienia jest również zależna od wartości K, składu receptury oraz siły naprężeń materiału podczas wytłaczania.

Ciśnienie gazu w pęcherzyku podczas spieniania jest przeciwnie proporcjonalne do struktury topienia: jeśli temperatura materiału jest zbyt niska, może powstać tylko nieelastyczna struktura spieniana, co wynika z wysokiej lepkości topienia; jeśli temperatura materiału jest zbyt wysoka, pęcherzyk zostanie rozerwany ze względu na niską lepkość topienia, a większość gazu z pęcherzyka ucieknie. Zakres temperatury dla dobrego stanu spieniania to około 180 ℃ ~190 ℃.

Kontrola temperatury jest jednym z kluczowych czynników produktów spienianych. Wymagania dotyczące temperatury obróbki profilów drewnoplastikowych są bardzo restrykcyjne. Zbyt wysoka temperatura wytłaczania spowoduje nadmierne spienianie materiału, brak wytrzymałości, a nawet niemożność formowania, co prowadzi do rozkładu materiału i karbonizacji pyłu drzewnego, powodując zapchnięcie formy; zbyt niska temperatura wytłaczania często skutkuje słabym plastycznym formowaniem, a powierzchnia profilu będzie miała ślady kurczenia, co pogorszy wydajność profilu.

Temperatura sekcji podawania cylindra nie może być zbyt wysoka. Ekstruder jednoskrowowy nie ma urządzenia odprowadzającego gaz. Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, środek spieniający rozłoży się wcześniej, materiał zostanie zablokowany i wytłaczanie nie będzie płynne. Dlatego temperatura musi być nieco niższa, zwykle ustawiana na około 145 ℃.

Temperaturę sekcji kompresji i sekcji topienia należy stopniowo podwyższać. Temperatura sekcji flanży i temperatura głowicy decydują o gęstości, właściwościach mechanicznych i wyglądzie produktów.

Gdy temperatura flanży i głowicy jest zbyt wysoka, spowoduje to pęknięcie pęcherzyków, szorstką powierzchnię, niską wytrzymałość, pastowanie i powierzchnię bez skóry, a nawet całkowitą niemożność formowania; gdy temperatura jest zbyt niska, powierzchnia staje się nierówna i słabo plastyczna. Aby główny silnik wytworzył odpowiednie ciśnienie i spienianie było równomierne, temperatura głowicy maszyny powinna być nieco niższa od temperatury końcowej sekcji cylindra.

Temperatura głowicy maszyny powinna być jednorodna, inaczej grubość ściany produktu będzie nierówna, a profil ulegnie wygięciu. Temperatura wytłaczania osiąga maksimum przy około 3/4 długości śruby w cylindrze, a następnie stopniowo spada.

Sekcja ogrzewania	Ciało 1	Ciało 2	Ciało 3	Ciało 4	Flanża	Nos
Temperatura/℃	115-125	135-145	155-165	175-185	160-170	165-175

Czasami topiony materiał wytłaczany przez matrycę wykazuje przebieg impulsowy, co wynika z tego, że temperatura topienia jest zbyt wysoka, gaz powstaje zbyt wcześnie, a topiony materiał wytłaczany jest przez głowicę matrycy.

Zbyt niska temperatura topienia spowoduje szorstką powierzchnię wytłaczania, więc temperatura jest ważnym czynnikiem regulującym proces spieniania ciała. Czasami środek spieniający, który nie uległ pełnemu rozkładowi w ekstruderze, może dalej rozkładać się po wyjściu z głowicy maszyny. Aby uzyskać lepsze produkty, bardzo ważne jest kontrolowanie temperatury topienia przy wyjściu z matrycy w temperaturze odpowiedniej do atmosferycznego spieniania.

(2) Wpływ temperatury wody chłodzącej

Temperatura wody chłodzącej zwykłego profilu PVC jest niższa niż 15 ℃, natomiast powierzchnia spienionego profilu drewnoplastikowego nie łatwo oddaje ciepło ze względu na łuszczenie się powierzchni. Temperatura wody chłodzącej w przypadku typowego formowania ustalana jest na 5 ℃.

Zbyt wysoka temperatura wody spowoduje niedostateczne chłodzenie profilu, wysoką temperaturę powierzchni, niską twardość i nierównomierne ciśnienie podczas ciągnięcia. Przepływ wody chłodzącej także wpływa na jakość powierzchni profilu. Jeśli przepływ wody jest zbyt mały, powierzchnia profilu będzie zbyt miękka i pozbawiona skóry, czasami wystąpią nieregularne zmiany skórki; jeśli przepływ wody jest zbyt duży, czasami mogą pojawić się ślady kurczenia na powierzchni profilu. W tych samych warunkach wpływ temperatury wody na twardość i temperaturę Vicata profilu jest następujący:

Cylinder  temperatura	Flanża  temperatura	Głowica  temperatura	Woda  temperatura	twardość	Vicat  temperatura	Ciepło  kurczenie  stopień
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. Wpływ ciśnienia na profil o niskim spienianiu

Rozmiar pęcherzyków i gęstość piany maleją wraz ze wzrostem ciśnienia wytłaczania, natomiast liczba pęcherzyków wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia wytłaczania. Proces spieniania polega na wzroście lepkości, rozszerzaniu topienia, ciśnieniu gazu środka spieniającego oraz ciśnieniu atmosferycznym. Interakcja między topieniem a środkiem spieniającym jest bardzo istotna dla wytłaczania piany.

Piana jest mniej płynna niż zagęszczony materiał. Jeśli produkt ma gęstą strukturę, pęcherzyki pojawią się dopiero wtedy, gdy topienie odchodzi od górnej części koryta formy. W ekstruderze i korycie matrycy można utrzymać wysokie ciśnienie, aby środek spieniający stale rozpuszczał się w topieniu. Odpowiedni projekt śruby umożliwia osiągnięcie tego celu.

Jak tylko topienie środka spieniającego opuści matrycę, ciśnienie topienia gwałtownie spada, co prowadzi do separacji nasyconego gazu i gazowo-cieczowego w topieniu, tworząc dużą liczbę pęcherzyków. Aby utworzyć jak najwięcej pęcherzyków, potrzebny jest środek nukleacyjny, który musi być równomiernie rozprowadzony w topieniu.

3. Wpływ prędkości i prędkości ciągnienia głównego silnika

Prędkość wytłaczania jest ściśle związana z rodzajem materiału, jego gęstością i wielkością kształtu, a ograniczona jest przez możliwości urządzenia chłodzącego formy. Prędkość wytłaczania wynosi zwykle 13-18 obr/min (średnica śruby 65 mm), a maksymalna prędkość może zostać podniesiona do 25 obr/min po normalnym przebiegu wytłaczania.

Podczas uruchamiania prędkość głównego silnika powinna być początkowo wolna, a następnie szybsza, aby uniknąć zbyt dużego ciśnienia w ekstruderze i uszkodzenia sprzętu. Gdy materiał dotrze do głowicy ekstrudera, prędkość stopniowo przyspiesza w zależności od ciśnienia, a prędkość jest kontrolowana w zakresie odpowiednim dla ciągnięcia i chłodzenia.

Wysoka prędkość głównego silnika spowoduje zbyt dużą gęstość produktu, maszyna do ciągnięcia nie będzie mogła ciągnąć profilu, co doprowadzi do zablokowania materiału przez tuleję; spowoduje też wysokie ciepło tarcia w cylindrze, podniesie temperaturę materiału, rozszerzy formę i zwiększy trudności w chłodzeniu po wyjściu materiału.

Niska prędkość głównego silnika doprowadzi do nierównej powierzchni profilu, zbyt małych rozmiarów i zbyt długiego pozostawania materiału w cylindrze, co spowoduje jego rozkład. Poza tym ważne jest zapewnienie stabilności prędkości śruby i uniknięcie wahania przepływu materiału.

Pianka drewnoplastikowa z PVC może być ciągniona przez ciągnik typu crawler, a ciśnienie ciągnienia wynosi zwykle 0,1 MPa. Prędkość ciągnienia jest zwykle stała, a pełnia profilu reguluje się poprzez dostosowanie prędkości głównego silnika. W produkcji prędkość ciągnienia ustawia się najpierw na niską, czeka się, aż chłodzenie będzie normalne, prędkość wytłaczania będzie normalna, a następnie dostosowuje się prędkość.

W tych samych warunkach procesowych zbyt duża prędkość ciągnienia prowadzi do cieńszej ścianki i mniejszych rozmiarów profilu; zbyt niska prędkość często powoduje blokowanie i niską wydajność produkcji.

W tych samych warunkach wpływ prędkości ciągnienia na profil jest następujący:

Gospodarz  prędkość  (obr/min)	Ciągnięcie  prędkość  (m/min)	Profil  drut  jakość  (kg/m)	Gęstość  (g/cm³)	Profil  Wygląd
14	1.14	2.05	0.75	Płaska powierzchnia
14	1.2	2	0.72	Dobra powierzchnia
14	1.24	1.95	0.64	Płaska z lekkim  Znaki kurczenia

4. Wpływ czasu utrzymania materiału

Czas utrzymania materiału w cylindrze ekstrudera i formie będzie zależny od właściwości materiału oraz prędkości podawania. Jeśli czas przebywania jest zbyt krótki, środek spieniający nie zostanie wystarczająco rozłożony, a gęstość produktu końcowego będzie wysoka; jeśli czas utrzymania jest zbyt długi, środek spieniający ulega nadmiernemu rozkładowi w cylindrze materiałowym, a dalszy rozkład może trwać w formie ustnej, co prowadzi do zmniejszenia gęstości piany i wzrostu gęstości materiału.

Dlatego czas utrzymania materiałów powinien być kontrolowany w odpowiednim zakresie:

Czas przebywania  w zasobniku  w reometrze  (min)	Średnia  średnica pęcherzyków  (min)	Liczba  pęcherzyków  w 1 cm³ piany/*10⁴	Gęstość  piany (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