Instellen en optimaliseren van de temperatuur van het extrusieproces van PVC

II. Benchmark voor procestemperatuuroptimalisatie
Om de extrusieprocestemperatuur te optimaliseren, moeten we eerst de maatstaf voor het instellen van de procestemperatuur begrijpen en beheersen. De praktijk van massaproductie heeft bewezen dat de volgende drie voorwaarden als maatstaf kunnen worden gebruikt:
2. 1. Thermische stabiliteit van PVC-hars: PVC-hars is een warmtegevoelig polymeer. De zuivere PVC-hars begint af te breken bij 100 graden en de afbraak versnelt bij 150 graden. Integendeel, PVC begon te veranderen van glazige toestand naar visco-elastische toestand bij 160 graden. Daarom kan pure PVC-hars niet direct worden verwerkt en moet de thermische stabiliteit van de hars worden verbeterd door hittestabilisator toe te voegen. Over het algemeen wordt de stabilisatortest van PVC-hars uitgevoerd bij 180 graden, 30 minuten en 200 graden, 20 minuten. Daarom mogen de weekmakingstemperatuur en -tijd van PVC-hars dit bereik niet overschrijden.
2. 2. Plastificatiegraad: Plastificatiegraad, ook wel gelgraad genoemd. In PVC-kunststoffen is de mate van weekmaking een teken van de mate van productkristallisatie en de smeltgraad van primaire PVC-deeltjes. Een groot aantal onderzoeks- en testgegevens tonen aan dat de slagvastheid van ongewijzigd PVC-U het sterkst is wanneer de plasticiteit 60 procent - 65 procent is, dat wil zeggen, de primaire deeltjes in het product zijn niet volledig geplastificeerd en alleen het grootste deel van de fusie, en de breeksterkte is het hoogst wanneer de plasticiteit 60 procent is, en de breukrek is het hoogst wanneer de plasticiteit 65 procent is. Wanneer de smelttemperatuur lager is dan 150 graden, is de weekmakingsgraad nul; Wanneer de smelttemperatuur lager is dan 190 graden, zijn de primaire deeltjes in het product duidelijk zichtbaar en is de weekmakingsgraad lager dan 45 procent; Wanneer de smelttemperatuur ongeveer 200 graden is, verdwijnen de meeste primaire deeltjesgrenzen in het product, zijn slechts enkele primaire deeltjes zichtbaar en is de weekmakingsgraad 70 procent; Wanneer de smelttemperatuur hoger is dan 200 graden, zijn de primaire deeltjes van het product volledig geplastificeerd en kan de mate van plasticisatie meer dan 80 procent bedragen.
2. 3. Verwerkingstemperatuur van het CPE-mengsysteem: alle PVC-producten van ons bedrijf worden gehard en gemodificeerd door CPE-mengsel toe te voegen, terwijl de temperatuurband van de CPE-impactmodificator relatief smal is. Een groot aantal tests hebben aangetoond dat de producten gevormd door CPE-gemodificeerd PVC bij 190 graden en 200 graden een zeer verschillende microscopische morfologie hebben. Bij 190 graden vormden de modificerende deeltjes een netwerkstructuur die primaire PVC-deeltjes bedekte, die een goede slagvastheid en taaiheid kunnen verkrijgen; Bij 200 graden smolten de primaire PVC-deeltjes volledig, de netwerkstructuur verdween en veranderde in bollen, die werden verspreid in de PVC-harsmatrix, wat resulteerde in een aanzienlijke afname van de slagvastheid. Uit de bovenstaande bespreking blijkt dat de verwerkingsomstandigheden van PVC gemodificeerd door CPE-menging relatief zwaar zijn. Tegelijkertijd is PVC-kunststof een "onbepaald" polymeer en is de afbraak van PVC niet alleen gerelateerd aan temperatuur, maar ook aan tijd. Hoe hoger de temperatuur, hoe korter de afbraaktijd. Hoe lager de temperatuur, hoe langer de afbraaktijd. De smelttemperatuur van het schroefvat moet worden geregeld tussen 180 graden en 185 graden (hier moet worden opgemerkt dat het verwijst naar de smelttemperatuur in plaats van de weergegeven temperatuur van het schroefvat, wat heel anders is), om te voorkomen dat de ontleding van de smelt op hoge temperatuur door het lange verblijf in de machine. Het resterende smelttemperatuurverschil wordt voltooid door de matrijs en de smelttemperatuur van de matrijssectie moet worden geregeld op 190 graden ~ 200 graden of hoger, zodat de smelt uit de matrijs kan worden geëxtrudeerd op het moment dat de optimale weekmakingsgraad wordt bereikt , om het vormgeven te realiseren vanuit de optimale toestand van weekmakende graad zonder ontleding vanwege de lange tijd van hoge temperatuur.
III. Instelling procestemperatuur
De specifieke temperatuurinstellingen van elke sectie van de extruderschroefcilinder, de samenvloeiingskern en de matrijs zijn als volgt:
3. 1. Feeding section: l85 ℃ - 195 ℃, depending on the shear performance of the extruder and the size of the extrusion volume, to ensure that the displayed temperature is at least>185 graden; Hoe hoger het extrusievolume, hoe hoger de temperatuur die nodig is, zodat het poeder snel kan worden verwarmd en verglaasd tot kleine stukjes. De draadsnijbuis en de afvoerbuis van ons bedrijf worden met hoge snelheid geëxtrudeerd, vooral de draadsnijbuis, die in de gegevens die ik heb geraadpleegd niet met zo'n hoge snelheid is geproduceerd. Daarom is de temperatuur van het toevoergedeelte van de draadsnijbuis en de extrusieapparatuur voor de afvoer van stijve buizen van ons bedrijf extreem hoog, meestal boven de 195 graden. Sommige machines bereiken zelfs 210 graden - 220 graden, terwijl de werkelijke interne materiaaltemperatuur slechts tussen de 100 graden - 130 graden ligt. De temperatuur die nodig is voor vitrificatie kan slechts ongeveer 150 graden worden benaderd aan het einde van de voeding sectie.
3. 2. Compressiesectie: over het algemeen 180 graden; Het kan ook op passende wijze worden verbeterd volgens de werkelijke extrusiesnelheid. De productie van draadpijpen in ons bedrijf is meer dan 180 graden in deze sectie, en de productie van afvoerbuizen bereikt 190 graden - 195 graden, wat ongeveer 180 graden is.
3. 3. Smeltgedeelte: over het algemeen 180 graden; Het kan ook op passende wijze worden verbeterd volgens de werkelijke extrusiesnelheid. De productie van draadpijpen in ons bedrijf is meer dan 180 graden in deze sectie, en de productie van afvoerbuizen bereikt 190 graden - 195 graden, wat ongeveer 180 graden is.
3. 4. Meetgedeelte: de temperatuur van het meetgedeelte is erg belangrijk in het hele extrusieproces en het belang ervan is in zekere zin zelfs groter dan dat van het voedingsgedeelte. De temperatuur moet over het algemeen worden ingesteld op 170 graden ~ 180 graden, afhankelijk van de afschuifprestaties van de extruder en de grootte van het extrusievolume, om ervoor te zorgen dat de weergegeven temperatuur lager is dan of gelijk is aan 185 graden. Vanwege de hoge afschuifwarmte in het meetgedeelte is het gemakkelijk om smelttemperatuurstijging te veroorzaken, en de hoge smelttemperatuur zal de ontleding van PVC versnellen om vergeling, verkleuringslijnen, schuimvorming en andere omstandigheden te vormen die de productkwaliteit beïnvloeden. Daarom kunnen schroeftemperatuur en voedingssnelheid indien nodig afzonderlijk worden aangepast.
3. 5. Temperatuur van het lichaam van de extrusiematrijs: de temperatuurinstelling van het lichaam van de extrusiematrijs is relatief eenvoudig, voornamelijk om te voorkomen dat de smelt afkoelt in het matrijslichaam, dat over het algemeen is ingesteld op ongeveer 185 graden. In het productieproces van de meeste producten is de temperatuurinstelling in dit bereik geen probleem, en sommige producten (balgen) zijn hoger dan dit, tot 190 graden.
3. 6. Matrijssectietemperatuur: 190 graden ~ 210 graden, afhankelijk van de oppervlaktehelderheid en extrusiedruk van het product tijdens extrusie. Over het algemeen kan het verhogen van de matrijstemperatuur de oppervlaktehelderheid van het product op passende wijze verbeteren en kan ook de interne druk van de extruder tot op zekere hoogte worden verlaagd. Wanneer de interne druk van de extruder afneemt, zullen de wrijving en afschuifkracht vanzelf afnemen. Met andere woorden, een juiste verhoging van de matrijstemperatuur kan de vorming van wrijvings- en afschuifwarmte in de extruder verminderen (wanneer de interne wrijvings- en afschuifwarmte te groot is), en vice versa. Ons bedrijf houdt zich al meer dan 20 jaar bezig met de productie van PVC-extrusie. Onder hen waren er enkele ervaren extrusie-operators, van wie de meesten het productieproces kenden om aan de behoeften van producten te voldoen door de temperatuur van de matrijs aan te passen.
IV. Optimalisatiemechanisme van procestemperatuur
Volgens de specifieke functies van elke verwarmingssectie wordt de conische dubbelschroefsextruder gebruikt voor de productie van PVC-U-extrusie. Het hele proces kan grofweg worden onderverdeeld in drie gebieden: verwarming, constante temperatuur en warmtebehoud. De verwarming en constante temperatuur bevinden zich voornamelijk in de extruder, die is verdeeld in twee relatief onafhankelijke en onderling verbonden delen met het uitlaatgat als grens. Het hittebehoudproces bestaat uit een samenvloeiingskern, extrusiematrijs en extrusiematrijs. Hier moet u eerst begrijpen dat er twee soorten warmtebronnen zijn in het extrusieproces van PVC-U, de ene is de externe warmte die wordt geleverd door de elektrische verwarmer, de andere is de interne warmte die wordt gegenereerd door het afschuiven, kalanderen en wrijving van de PVC -U-materiaal door de dubbele schroef en de wrijving tussen de PVC-U-componenten. De twee warmtebronnen spelen verschillende rollen in verschillende stadia van extrusie. Het temperatuurregelapparaat regelt alleen externe warmte. De temperatuur van de extruderkop en matrijs zonder interne warmte is over het algemeen eenvoudig te regelen (sommige parameters van de onconventionele extrusiematrijs zullen ook interne warmte produceren); Het compressiegedeelte met interne warmte en een sterk afschuifeffect, dat de vraag naar materiaalplastificatie niet heeft overschreden, en het smeltgedeelte dat voornamelijk dient voor uitlaatgas, zijn relatief stabiel en gemakkelijk te regelen. Afschuiving is relatief zwak, voornamelijk afhankelijk van externe verwarming, maar de externe verwarming is moeilijk om te voldoen aan de materiaalplastificerende vereisten van de toevoersectie (vooral voor extruders met een lage configuratie van extern verwarmingsvermogen); Het doseergedeelte waar de afschuifwarmte de vraag naar materiaalplastificatie heeft overschreden, wordt vaak niet geregeld door het temperatuurregelapparaat. Daarom zijn bij de temperatuurregeling van het hele extrusieproces het toevoergedeelte en het doseergedeelte de belangrijkste en moeilijke punten van temperatuurregeling. Het hoofdgedeelte van extrusiecontrole is de materiaaltemperatuur, niet de temperatuur van de schroefcilinder en de matrijs. Het instellen van de temperatuur is slechts een middel, en de weergavetemperatuur heeft een andere corresponderende relatie met de materiaaltemperatuur onder verschillende werkomstandigheden (de materiaaltemperatuur in het invoergedeelte is lager dan de weergavetemperatuur en de materiaaltemperatuur in het meetgedeelte is hoger dan de displaytemperatuur). Naast de relatie tussen de installatiepositie van het thermokoppel, kan de displaytemperatuur slechts gedeeltelijk de materiaaltemperatuur weergeven en is deze slechts de basis en maatstaf voor het instellen van de temperatuur. Het mechanisme voor het instellen van de temperatuur en de belangrijkste punten van elke sectie worden hieronder in detail beschreven.
4.1. Temperatuur van het toevoergedeelte: het toevoergedeelte is de temperatuur van de schroefcilinder die wordt overgedragen door de elektrische verwarmer, en de weergegeven temperatuur is de temperatuur van de schroefcilinder, niet de materiaaltemperatuur. De materiaaltemperatuur is vaak veel lager dan de weergegeven temperatuur. Wanneer het materiaal net de extruder binnenkomt via de voedingsschroef, is de temperatuur slechts ongeveer 30 graden - 40 graden, en de temperatuurstijging van het materiaal vanuit de afschuifzone die door de schroef wordt gegenereerd, is ook ver verwijderd van het weekmaken (vitrificatie) temperatuur. Tegelijkertijd gaat het materiaal door het uitlaatgat door het compressiegedeelte en moet het materiaal het transformatieproces van de glasachtige toestand naar de stroperige stroomtoestand in het verwarmingsgebied voltooien. Het materiaal moet in wezen "sinaasappelschil" zijn, vrij van poedersubstanties en strak om het oppervlak van de schroefgroef gewikkeld. Het is niet toegestaan ​​om uit de ventilatieopening te worden geëvacueerd of door vacuüm te worden geblokkeerd. Daarom is de functie van het voergedeelte om zich te concentreren op externe verwarming. De ingestelde temperatuur moet zo hoog mogelijk zijn, zodat de elektrische verwarmingsring voldoende externe warmte voor het materiaal kan leveren. Op dit moment start en stopt de elektrische verwarming regelmatig, zelfs zonder te stoppen. Aangezien het materiaal het invoergedeelte binnenkomt, is er nog een bepaalde tijd voordat het uit de matrijs wordt geëxtrudeerd, en om te voorkomen dat het materiaal "overbrugt" bij de invoerpoort of "aan de muur blijft plakken" in de machine, de de ingestelde temperatuur mag niet te hoog zijn en de weergavetemperatuur moet hoger zijn dan 185 graden. Hoewel de insteltemperatuur van het invoergedeelte bijvoorbeeld lager is, is de insteltemperatuur ongeveer 170 graden of zelfs lager, maar het kan ook producten produceren met interne kwaliteitsnormen. Vanwege de relatief kleine hoeveelheid externe warmte die wordt geleverd, zal een te grote afhankelijkheid van afschuifwarmte om de smelttemperatuur te verhogen echter de slijtage van de schroefcilinder vergroten, wat de levensduur van de schroefcilinder van de extruder zal beïnvloeden. Door onze langdurige observatie bij het onderhoud van extrusieapparatuur, is gebleken dat na slechts één of twee jaar (soms zelfs minder dan een jaar) gebruik de schroefcilinder al ernstige slijtage vertoont. De meeste slijtage is geconcentreerd in de eerste enkelkoppige schroef of de tweede enkelkoppige schroef na de dubbelkoppige schroef met hoge compressieverhouding, evenals het brede werkgebied van het doseergedeelte, met een maximale slijtage van 2 mm ~ 3 mm, op dit moment zal er een gele lijn zijn in de extrusieproductie (vanwege de terugstroming van het materiaal is de verblijftijd bij hoge temperaturen te lang). Als de opening wordt aangepast, zal er een zwarte lijn in het product zijn en zal de apparatuur een abnormaal geluid maken vanwege de lokale scherpe puntwrijving tussen de schroef en de schroefcilinder, die niet normaal kan werken, dus de schroefcilinder en schroef moeten worden vervangen. Hoewel het optreden van dit fenomeen nauw verband houdt met de onjuiste staal- en warmtebehandelingsmethoden die door de fabrikant zijn toegepast, is een belangrijke reden dat de extrusietemperatuur te laag is ingesteld, wat resulteert in het relatief sterke afschuifeffect van deze onderdelen en verhoogde slijtage. De hoger ingestelde temperatuur in het invoergedeelte is niet alleen bevorderlijk voor het smelten van materiaal, maar kan ook volledig gebruik maken van externe warmte om de slijtage van de extruder als gevolg van afschuiving te verminderen. Veel praktijk heeft bewezen dat onder het uitgangspunt van constante invoer, extrusiesnelheid en insteltemperatuur van het meetgedeelte, het correct verhogen van de insteltemperatuur van het invoergedeelte het temperatuurverschil tussen de weergegeven temperatuur en de insteltemperatuur van de meting effectief kan verminderen sectie, waaruit volledig blijkt dat de temperatuur van de voedingssectie tot op zekere hoogte een rol speelt bij het aanpassen van de afschuifwarmte.
4. 2. Temperatuur van de compressiesectie: wanneer het materiaal de compressiesectie binnengaat met een grote schuifkracht, stijgt de temperatuur snel onder invloed van de schroefschuifkracht. Een hogere ingestelde temperatuur is nuttig om de viscositeit van het materiaal te verminderen en de vloeibaarheid te versnellen. Net als het voedingsgedeelte kan het de schade van afschuifwarmte verminderen.
4. 3. Smeltsectietemperatuur: de materialen in de smeltsectie zijn in principe gesmolten. Door de verandering van het volume van de schroefgroef (over het algemeen is de compressieverhouding kleiner dan 1), wordt de smeltdruk plotseling verlaagd, wat de functies van constante temperatuur en uitlaat volledig kan spelen. De ingestelde temperatuur komt overeen met of iets hoger dan de compressiesectie, wat helpt om te voorkomen dat de smelt afkoelt, omdat door de daling van de smeltdruk de smelttemperatuur ook een neerwaartse trend zal laten zien.
4.4 Temperatuur meetsectie: de weergegeven temperatuur in de meetsectie is niet de materiaaltemperatuur. Het is alleen de temperatuur dat het materiaal onder invloed van afschuifwarmte wordt overgebracht naar de schroefcilinder. De materiaaltemperatuur is vaak hoger dan de weergegeven temperatuur. Het doel van het instellen van de temperatuur is niet om externe warmte te leveren, maar voornamelijk om de externe verwarming op tijd te stoppen en het koelapparaat van de schroefcilinder en de juiste afstelling van de schroefolietemperatuur te gebruiken om overtollige warmte over te dragen om materiaalontbinding te voorkomen. Sommige van de koelapparaten in het ernstig versleten schroefvatgedeelte zullen kort nadat de apparatuur is gestart in een langdurige werkende staat verkeren, om nauwelijks te voorkomen dat de temperatuur stijgt. Daarom mag de ingestelde temperatuur niet te hoog zijn en moet de weergavetemperatuur lager zijn dan of gelijk zijn aan l85 graden. Wanneer het uitdrijvingsvolume te klein is en de vertoningstemperatuur te laag is, kan de vastgestelde temperatuur van het schroefvat en de schroef of de het voeden snelheid worden verhoogd om de scheerbeurt te verhogen.
4. 5 Temperatuur van samenvloeiingskern en extrusiematrijs: de smelt komt de samenvloeiingskern binnen, is volledig in de smelttoestand geweest en is begonnen te veranderen van de spiraalvormige beweging van variabele snelheid en druk naar de uniforme lineaire beweging en de smeltdruk wordt tot stand gebracht door de matrijs om de temperatuur, viscositeit en stroomsnelheid uniformer te maken en de laatste voorbereiding voor het vormen van het product te maken. Door de verandering van bewegingsrichting moet het tot stand brengen van smeltdruk een bepaalde hoeveelheid energie opofferen. Tegelijkertijd bestaat de interne warmte die wordt gegenereerd door afschuiving in dit gebied niet meer. Daarom moet de temperatuur hoger worden ingesteld om het warmteverlies van materialen te vertragen. Volgens een groot aantal branchedocumenten die ik heb geraadpleegd, bestaan ​​er grote meningsverschillen over de instelling van de temperatuur van de confluentiekern in de branche. Sommige mensen pleiten ervoor dat de temperatuur van de samenvloeiingskern moet worden ingesteld tussen 165 graden en 175 graden. Ze geloven dat het verhogen van de uithardingstemperatuur van de samenvloeiingskern zal leiden tot een vermindering van het vermogen van de hoofdmachine en de smeltdruk van de parison, waardoor de fysische en chemische eigenschappen van de extrusieproducten worden beïnvloed. Volgens mijn daadwerkelijke productieanalyse en -test is het eigenlijk een vergissing, want of warmte moet worden geleverd of afgegeven, wordt niet volledig bepaald door de ingestelde temperatuur, maar voornamelijk door het verschil tussen de werkelijke temperatuur van het verwarmingsobject en de ingestelde temperatuur. Wanneer de ingestelde temperatuur veel hoger is dan de materiaaltemperatuur, zoals de materiaaltemperatuur in het invoergedeelte, kan het verhogen van de ingestelde temperatuur een grote hoeveelheid externe warmte voor het materiaal opleveren; Wanneer de ingestelde temperatuur lager is dan de materiaaltemperatuur, verwarmt het niet alleen het materiaal niet, maar speelt het ook een verkoelende rol. Zoals eerder vermeld, is de werkelijke temperatuur van de smelt die door het doseergedeelte gaat hoger dan de weergegeven temperatuur. Als de weergegeven temperatuur ongeveer 185 graden is, is de materiaaltemperatuur ook ongeveer 190 graden. Het doel van het instellen van de temperatuur van de samenvloeiingskern en vorm is niet om te verwarmen, maar om te voorkomen dat de smeltwarmte verloren gaat door de lage temperatuur van de samenvloeiingskern en vorm. Tegelijkertijd, wanneer de smelting in de machine wordt geëxtrudeerd, zal de stroomsnelheid van de smelting nabij de schroefcilinder lager zijn dan de centrumsnelheid van de smelting als gevolg van wrijving met de binnenwand van de schroefcilinder, en de zo- het zogenaamde "marginale" effect zal optreden. Daarom kan een hogere ingestelde temperatuur de stroomsnelheid van de smeltsectie effectief regelen. Wanneer de ingestelde temperatuur lager is dan de werkelijke temperatuur van de smelt bij de samenvloeiingskern, krijgt de smelt niet alleen externe warmte, maar bevindt deze zich in de staat van volledige warmteafvoer, vertraagt ​​​​de oppervlaktesmeltstroomsnelheid en de ongelijkmatige stroming met de kernsmelt zal de vormkwaliteit van de matrijs-extrusieproducten beïnvloeden. Zelfs in de delen met grote weerstand van het stromingsgedeelte van de matrijsomleidingsconus is er een gele lijn vanwege materiaalretentie. Natuurlijk is het verhogen van de insteltemperatuur van de confluentiekern voor de smelttemperatuur van het meetgedeelte. De ingestelde temperatuur van de samenvloeiingskern is te hoog en de smeltstroom aan het oppervlak is te snel, waardoor ook de stroomsnelheid van de dwarsdoorsnede ongelijkmatig wordt. Anderen geloven dat (de meeste operators van ons bedrijf geloven ook dat): het hoger instellen van de temperatuur van de samenvloeiingskern zal leiden tot "plakken" van de samenvloeiingskern. In feite wordt het "plakken" van de samenvloeiingskern voornamelijk veroorzaakt door de lage binnenwandafwerking van de samenvloeiingskern, de oneffenheden van het verbindingsdeel of het bestaan ​​van de overgangsschouder waardoor het materiaal vast blijft zitten of het niet draai de verbindingsbouten vast na het opstarten en de temperatuurstijging, en de opening van het verbindingsdeel, die niet wordt veroorzaakt door de hoge ingestelde temperatuur. Om te voorkomen dat de confluence-kernpasta wordt, is het ongetwijfeld onjuist om opzettelijk de uithardingstemperatuur van de confluence-kern te verlagen. Een te lage kerntemperatuur van de samenvloeiing zorgt ervoor dat het materiaal dicht bij de wand van de samenvloeiingskern komt

V. Overbelasting extrusie, temperatuur ongecontroleerde toestand en tegenmaatregelen
Het bovenstaande nieuwe idee is gebaseerd op de veronderstelling dat de temperatuur onder normale extrusieomstandigheden wordt geregeld. Als de extrusie-efficiëntie niet goed wordt verbeterd, zal het ook voorkomen dat de warmtetoevoer in het toevoergedeelte moeilijk kan voldoen aan de warmtevraag voor materiaalplastificatie en dat de temperatuur niet wordt geregeld, die vaak lager is dan de ingestelde temperatuur. Het materiaal weekt niet goed uit het ontluchtingsgat en er is nog steeds wat poeder dat door vacuüm uit het ontluchtingsgat wordt geëvacueerd; Op dit moment zullen de meeste machinisten de temperatuur van het achterste gedeelte verhogen om dit goed te maken. De schade van het compressiegedeelte en het smeltgedeelte is niet groot, maar de grootste schade zit in het meetgedeelte. De totale warmte van het meetgedeelte overschrijdt oorspronkelijk de warmtevraag van de smeltconstante temperatuur, die wordt veroorzaakt door de grote toename van de schuifwrijvingswarmte van het meetgedeelte veroorzaakt door de toename van de extrusiesnelheid, waardoor de weergavetemperatuur ongecontroleerd wordt, vaak hoger dan de ingestelde temperatuur, wat leidt tot lokale oververhitting en ontbinding van de geëxtrudeerde producten. Dit fenomeen verandert met de toename van de extrusie-efficiëntie. Hoe hoger de extrusie-efficiëntie, hoe groter het verschil tussen de ingestelde temperatuur en de weergegeven temperatuur, en hoe ernstiger de nadelige gevolgen. Dit fenomeen is met name opvallend voor extruders met een lage schroefafschuifwarmte of extern verwarmingsvermogen in het invoergedeelte. Wanneer de displaytemperatuur niet wordt geregeld door de ingestelde temperatuur, is de zogenaamde procesoptimalisatie moeilijk om daadwerkelijke resultaten te bereiken. Het bovenstaande fenomeen is een teken van de onbalans tussen de warmtetoevoer van de extruder en de warmte die nodig is voor het weekmaken van het materiaal. Het temperatuurverschil tussen de ingestelde temperatuur van het voergedeelte en de weergegeven temperatuur is een teken van de mate van gebrek aan externe verwarming of afschuifwarmte. Het temperatuurverschil tussen de ingestelde temperatuur van het doseergedeelte en de weergegeven temperatuur is een teken van de mate van afschuifwarmteoverschot. Op dit moment heeft de in China geproduceerde extruder twee maatregelen genomen om de warmte in het invoergedeelte te evenaren: de ene is om het vermogen van de verwarmingsring te vergroten, bijvoorbeeld de vermogensconfiguratie van het invoergedeelte van de 65/132 conische twin- schroefextruder heeft 9 kW bereikt; De tweede is om de schroefdraadstructuur te hervormen en een enkele kopschroefdraad in te stellen na de dubbele kopschroefdraad in het toevoergedeelte of compressiegedeelte om de compressieverhouding van de schroefgroef effectief te verbeteren. Het ontbreken van warmtetoevoer in het invoergedeelte van de extruder is aanzienlijk verbeterd ten opzichte van het verleden. De overtollige afschuifwarmte in de doseersectie beperkt echter nog steeds de verbetering van de extrusie-efficiëntie. Ook hier hebben we speciaal onderzoek naar gedaan. Nu gebruiken al onze extruders dubbele schroeven die speciaal zijn aangepast en hun parameters zijn aangepast om de opening tussen het doseergedeelte en de vijzel op de juiste manier te vergroten om zich aan te passen aan onze extrusie met ultrahoge snelheid. Naast de schroefstructuur wordt de afschuifwarmte ook rechtstreeks beïnvloed door de verhouding tussen voedingssnelheid en extrusiesnelheid. Wanneer de ingestelde temperatuur van het meetgedeelte wordt verlaagd, de verwarmingsspiraal is gestopt met verwarmen, het koelapparaat niet stopt met werken en de temperatuurregeling van het display ongeldig is, kunnen overeenkomstige maatregelen worden genomen volgens de volgende procedures die nodig zijn om de temperatuur van het meetgedeelte weergeven:
5. 1. De eerste is om de ingestelde temperatuur van de schroef te verlagen, die de overtollige afschuifwarmte van het meetgedeelte kan overbrengen door oliekoeling. Het verlagen van de ingestelde temperatuur van de schroef zal echter ook de materiaaltemperatuur van het invoergedeelte verlagen. Wanneer het vermogen van de verwarmingsspiraal die is geconfigureerd in het invoergedeelte van de extruder laag is, moet de ingestelde temperatuur van de schroef worden verlaagd en moet rekening worden gehouden met de behoefte aan temperatuurregeling in het invoergedeelte.
5. 2. De tweede is om de voedingssnelheid correct te verlagen, wat de afschuifwarmte kan verminderen (we noemen het verminderen van het koppel). Het is een effectief middel om de afschuifwarmte aan te passen door de voedingssnelheid te verhogen of te verlagen onder de voorwaarde van een bepaalde schroefsnelheid van de extruder. Het verlagen van de invoersnelheid zal echter ook de materiaaltemperatuur in het invoergedeelte verlagen. De behoefte aan afschuifwarmte van de materialen in het toevoergedeelte en het doseergedeelte is tegenstrijdig. Net als bij de instelling van de schroeftemperatuur, wanneer het vermogen van de verwarmingsspiraal die is geconfigureerd in het invoergedeelte van de extruder laag is, moet de invoersnelheid worden verlaagd en moet ook rekening worden gehouden met de noodzaak van temperatuurregeling in het invoergedeelte. Tegelijkertijd zal een overmatige vermindering van de toevoersnelheid ertoe leiden dat de smelt in het doseergedeelte de schroefgroef niet volledig omhult, wat ook de slijtage van de schroefdraad en de schroefcilinder zal vergroten, wat resulteert in het zogenaamde "frame" vegen" (en overmatige slijtage van het middelste deel van de schroefcilinder).
5. 3. De derde is om de verhouding van extrusiesnelheid tot voedingssnelheid correct te verminderen. Voedingssnelheid en extrusiesnelheid zijn beide concepten die verband houden met het extrusievolume en hebben verschillende functies. De voedingssnelheid moet worden gecoördineerd met de externe warmtetoevoer om de afschuifwarmte en de mate van materiaalplastificatie aan te passen; De extrusiesnelheid moet worden gecoördineerd met de tractiesnelheid om het extrusievolume en de wanddikte aan te passen. Wanneer de invoersnelheid wordt gebruikt om de weergavetemperatuur van het meetgedeelte aan te passen en er geen rekening kan worden gehouden met de weergavetemperatuur van het invoergedeelte, moet de verhouding tussen de extrusiesnelheid en de invoersnelheid worden verlaagd. Enerzijds vermindert het de afschuifwarmte van de smelt in het doseergedeelte en anderzijds verlengt het de verblijftijd van het materiaal in het toevoergedeelte om weekmaking te vergemakkelijken. Er moet op worden gewezen dat het verlagen van de ingestelde temperatuur van de meetsectie voornamelijk is om de afschuifwarmte te beheersen en materiaaldegradatie te voorkomen, niet om de temperatuur zo laag mogelijk in te stellen. Wanneer de verwarmingsspiraal is gestopt met verwarmen en het koelapparaat niet stopt met werken, heeft het geen zin om de temperatuur te laag in te stellen. Wanneer de temperatuur die wordt weergegeven in het meetgedeelte hoger is dan de ingestelde temperatuur, maar binnen het bereik van 185 graden ligt, ligt deze ook binnen het normale bereik en is het niet nodig om aan te passen. Wanneer de extruder kleine producten produceert, is het extrusievolume laag, wat resulteert in te weinig afschuifwarmte. Wanneer de temperatuur die wordt weergegeven in het meetgedeelte lager is dan 180 graden, is het ook nodig om de ingestelde temperatuur of voedingssnelheid van de schroefcilinder en schroef tijdig te verhogen, afhankelijk van de situatie, om de materiaaltemperatuur altijd in de ideale toestand te houden temperatuur gebied. Wanneer de compressieverhouding van elke sectie van de extruderschroef is toegestaan, kan het verhogen van de invoersnelheid een rol spelen bij de afschuifwarmte. Integendeel, er zullen twee verschillende resultaten zijn: wanneer het toevoervolume groter is dan het volume van de schroefgroef in het toevoergedeelte, zal er een fenomeen van "overloop" in het toevoergat zijn, waardoor de grondstoffen direct overlopen van de invoerpoort en vallen op de werkbank en grond van de apparatuur, wat het milieu zal vervuilen en grondstoffen zal verspillen; Wanneer het volume van de schroefgroef in het toevoergedeelte groter is dan het volume van het smeltgedeelte, zal het fenomeen van "materiaaloverloop" uit het vacuümgat optreden, waardoor de vacuümuitlaatpijpleiding wordt geblokkeerd, wat resulteert in het onvermogen om uit te putten, van invloed op de productkwaliteit en het onvermogen om normaal te produceren. Daarom is het verhogen van de invoersnelheid ook beperkt.
VI. Foutstatus en tegenmaatregelen van apparatuur en elektrische apparaten
In het hele proces van extrusieproductie is het, naast het correct instellen van de temperatuur, de sleutel om de weergavetemperatuur (smelttemperatuur) effectief te regelen. Naast de overbelasting van de extruder, wanneer de apparatuur, elektrische apparatuur en andere storingen optreden, zal de weergegeven temperatuur ook in een ongecontroleerde toestand zijn, wat direct leidt tot de verandering van de smelttemperatuur.
6. 1. Het schroefvat en de schroef van de extruder zijn ernstig versleten en het schroefvat en de schroef van de extruder zijn ernstig versleten, wat resulteert in een grotere radiale speling, wat leidt tot de materiaalstroom van het gebied met hoge druk naar het gebied met lage druk tijdens het extrusieproces, en het zogenaamde "positieve stroom" of "reverse flow" fenomeen treedt op. Gebaseerd op schroefstructuur Volgens de analyse van de extruder met het aantal 2 - 2 - l - 3 - 3 koppen, wanneer het materiaal beweegt van de dubbele schroefgroef van het invoergedeelte parallel aan de eerste enkelvoudige kopschroefgroef, het begint in serie te bewegen en de druk stijgt plotseling; Vervolgens gaat het achtereenvolgens van de eenkoppige schroefgroef naar de tweekoppige schroefgroef en begint parallel te bewegen. De druk daalt sterk. Wanneer het weer in de groef met één kop komt en in serie begint te bewegen, stijgt de druk scherp. Wanneer de eerste en tweede spiraalvormige weefsels met één kop en de overeenkomstige schroefvaten versleten zijn onder de afschuiving, kunnen sommige materialen lekken van de spiraalvormige groef met enkele kop naar de spiraalvormige groef met dubbele kop aan de voorkant, dat wil zeggen, omgekeerde stroom kan optreden, of er kan lekkage optreden in de driekoppige spiraalvormige groef aan de achterkant, dat wil zeggen dat er een positieve stroming optreedt; Wanneer de smelt van de grotere schroefgroef aan de drie uiteinden van het smeltgedeelte naar de kleinere schroefgroef aan de drie uiteinden van het doseergedeelte stroomt, door slijtage van de schroefdraad aan het doseergedeelte en het overeenkomstige deel van de schroef vat onder de schuifwerking, kan een deel van de smelt uit de schroefgroef bij het doseergedeelte naar de schroefgroef bij het smeltgedeelte lekken, dat wil zeggen dat er een omgekeerde stroming optreedt. Onregelmatige stroming van materiaal of smelt, in het bijzonder omgekeerde stroming, leidt tot verlengde verblijftijd in de machine, "superplasticisatie" en lokale degradatie, en "gele lijn" zal langs de axiale richting van het product verschijnen. Daarom slaagden enkele ervaren operators er op dit moment in om de continue extrusieproductie te behouden door de ingestelde temperatuur te verlagen, de materiaalviscositeit te verhogen en de tegenstroom te verminderen. In feite is dit fenomeen ook gebruikelijk in de industrie. Het zogenaamde "ultra-lage temperatuurproces" kan de oorspronkelijke reden zijn. Vanwege de lage smelttemperatuur en ongelijke weekmaking is het moeilijk om de kwaliteit van geëxtrudeerde producten effectief te garanderen.
6.2. De minimale axiale speling tussen de twee schroeven is te klein door onjuiste verwerking en montage van de extruderschroef. De axiale unidirectionele ontwerpspeling van de twee schroeven van de extruder is over het algemeen meer dan 2 mm, maar vanwege de verwerkingsafwijking is het werkelijke snaarmomentum van veel schroeven slechts ongeveer 1 mm, dat wil zeggen de minimale axiale speling aan elke kant van elke functionele deel van de schroef is slechts 0,5 mm. Als het assemblageproces niet zorgvuldig wordt gecontroleerd en aangepast, kan de minimale axiale speling van een functioneel gedeelte ongeveer 0,2 mm zijn, of zelfs kleiner, of kan het gevecht optreden als gevolg van een directe botsing. Wanneer de extruder een bepaalde tijd werkt en het druklager versleten is, zal ook de axiale beweging van de schroef optreden, wat de axiale speling zal veranderen. Dit komt omdat de slijtagegraad van de twee druklagers niet precies hetzelfde kan zijn. Tijdens het extrusieproductieproces zal lokale oververhitting optreden. Sommige zogenaamde experts passen over het algemeen de methode toe om de ingestelde temperatuur te verhogen, de viscositeit van materialen te verminderen en de vloeibaarheid van materialen te verbeteren om de productie nauwelijks in stand te houden. Het zogenaamde "ultrahoge temperatuurproces" kan ook de oorspronkelijke reden zijn. Door de hoge temperatuur zal niet alleen de interne en externe kwaliteit en kleur van het product worden beïnvloed, maar zal ook de gedeeltelijke ontleding van het materiaal leiden tot het neerslaan van waterstofchloride, dat zal reageren met ultramarijn (verwijzend naar de producten met ultramarijn toegevoegd aan ons profiel), met als gevolg loodvervuiling en verkleuring van de producten. Tegelijkertijd heeft waterstofchloride een superwaterabsorptie en combineert het met water om zoutzuur te vormen, wat een sterk corrosief effect heeft op apparatuur en schimmels. Elke keer dat we het zwarte pastablok uit de vorm halen dat door de pasta is verwijderd, verschijnen er zoiets als waterdruppels op het oppervlak nadat het een tijdje is geplaatst, wat eigenlijk kleine zoutzuurdeeltjes zijn gevormd door waterstofchloride water uit de lucht absorberen.
6.3 De temperatuur op het display is niet onder controle door een fout in het elektrische instrument, die kan worden onderverdeeld in de volgende situaties
a) Thermokoppel: Er zijn ruwweg twee soorten thermokoppelstoringen. De eerste is dat het niet op zijn plaats is geïnstalleerd, of dat er diversen in het installatiegat zitten en dat het thermokoppelcircuit enigszins is kortgesloten, wat de temperatuur van de schroefcilinder niet nauwkeurig kan overbrengen. Vaak blijkt dat de temperatuur lager is dan de ingestelde temperatuur, met als gevolg continue verhitting, waardoor de werkelijke temperatuur van het materiaal hoger of zelfs pasta wordt. De tweede is dat het thermokoppel een open circuit is (open circuit). Op dit moment wordt de temperatuur weergegeven op de volledige schaal of wordt het thermokoppel direct weergegeven, waardoor de verwarmingsregelaar stopt met het uitvoeren van het verwarmingscommando. De verwarmer stopt met verwarmen omdat de contactor wordt losgekoppeld en het langzame materiaal kan de productie niet voortzetten omdat er geen externe warmteverwarming is (het thermokoppel is kapot, vooral op het schroeftoevoergedeelte, de vorm en de samenvloeiingskern).
b) Het spoelgedeelte van de elektrische verwarmer of de verbinding met de draad is doorgebrand vanwege slecht contact en het werkelijke vermogen van de verwarmer wordt verminderd of direct tot nul vermogen, wat aangeeft dat de temperatuur laag is. Dit fenomeen treedt vaak op vanwege het veelvuldig openen en sluiten van de verwarmingsring buiten het invoergedeelte en zelfs bij langdurig gebruik. Door het veelvuldig demonteren en monteren van het matrijsdeel zijn er veel gevallen van slechte bedrading.
c) Door het frequente openen en sluiten van de AC-schakelaar wordt er elke keer dat deze wordt geopend en gesloten booglicht gegenereerd. De temperatuur van booglicht is erg hoog. U kunt denken aan het lassen van een elektrisch lasapparaat, wat een typisch voorbeeld is van het gebruik van booglicht. Het booglicht zorgt er soms voor dat het oppervlak van het AC-contactorcontact smelt en de koppeling hecht, wat resulteert in de ononderbroken werking van de elektrische verwarming en de hoge displaytemperatuur; Herhaalde adhesie gedurende lange tijd, mechanische krachtontkoppeling en heradhesie zullen geleidelijk het contact verbranden en een open circuit veroorzaken, waardoor de verwarming niet kan werken. De displaytemperatuur is lager dan de ingestelde temperatuur.
d) De zekering van het hoofdverwarmingscircuit is open of de stroomonderbreker is geactiveerd, wat meestal wordt veroorzaakt door de momentane grote stroom die wordt gegenereerd door de kortsluiting van het achterste circuit of de verwarming. Op dit moment, hoewel het verwarmingsindicatielampje brandt, wat duidt op verwarming, geeft het instrument het nummer weer of de wijzer stijgt niet maar daalt, wat aangeeft dat de temperatuur steeds lager wordt.
6. 4 Onjuiste installatie van de verwarmingsring: de verwarmingsring is niet goed geïnstalleerd en staat niet in nauw contact met de schroefcilinder of matrijs, en er is een opening, zodat de warmte van de verwarmingsring verloren gaat en niet kan worden overgedragen naar de schroefcilinder of matrijs, en de verwarmingsring stopt niet met werken, wat aangeeft dat de temperatuur nog steeds laag is, wat de materiaalplastiek beïnvloedt. In dit geval bestaat ook het gevaar dat de kachel doorbrandt en moet er voldoende aandacht worden besteed aan de installatie van de kachel
6.5 Slechte vacuümuitlaat: de vacuümgraad is te laag of het uitlaatgat is geblokkeerd door het materiaal en de uitlaat is slecht, waardoor het materiaal lucht of vluchtige stoffen vervoert, wat niet alleen de materiaalplastiek beïnvloedt, maar ook het product veroorzaakt schuimen.
6.6 Schroeftemperatuur: de zogenaamde schroeftemperatuur is niet de werkelijke temperatuur van de schroef, maar de temperatuur van de warmteoverdrachtsolie op hoge temperatuur die door de schroefoliepomp in de schroef wordt afgegeven voor stroming. Sommige apparatuur is simpelweg gemarkeerd als "schroefolietemperatuur". Er zijn twee soorten abnormale omstandigheden. De eerste is dat het oliecircuit verstopt is en er geen olie in de schroef zit. Volgens het feit dat de productiesnelheid over het algemeen te hoog is, zijn de meeste verwarmingsfuncties van de schroefolie uitgeschakeld. Op dit moment is de temperatuurweergave van de schroefolie vaak erg laag, ongeveer 50 graden (omdat de olie op hoge temperatuur helemaal niet uit de schroef stroomt, is de temperatuur van elk deel van de schroef hetzelfde als de temperatuur van het materiaal in elke sectie), Dit resulteerde in het verlies van de schroeffunctie en het onvermogen om de directionele temperatuurregelfunctie te implementeren, resulterend in de lage weergavetemperatuur van het toevoergedeelte en de ongecontroleerde weergavetemperatuur van het meetgedeelte. De tweede is de waterblokkade. Omdat het watercircuit het oliecircuit koelt en zijn functie is om de overtollige warmte die door het oliecircuit naar buiten komt via de schroef af te voeren, is de verstopping van het watercircuit niet zo gemakkelijk te vinden als de verstopping van het oliecircuit, en de schade is niet zo groot, maar het kan nog steeds de warmte produceren die door het oliecircuit wordt afgegeven en die niet kan worden uitgestoten, waardoor de temperatuur van de hogetemperatuurolietank geleidelijk stijgt, wat niet kan worden gecontroleerd, en uiteindelijk de warmteafvoer en temperatuur verliest regelfunctie, Alleen de functie van het balanceren van de temperatuur van de voedingssectie en de meetsectie is gereserveerd. Een te hoge olietemperatuur veroorzaakt ook schade aan het oliecircuit, de magneetklep voor hoge temperaturen en de afdichting van de oliepomp (meestal fluorrubber), wat resulteert in lekkage van warmteoverdrachtsolie op hoge temperatuur, die niet alleen olie op hoge temperatuur verspilt, maar ook de werkomgeving vervuilt. Het is duidelijk dat om de optimale instelling en controle van de extrusieprocestemperatuur te implementeren, eerst de werkkwaliteit van de extruder en het temperatuurregelsysteem moet worden gegarandeerd.
6. 7 Schroefvervanging: voordat een nieuwe schroef wordt vervangen, moet de verwerkingskwaliteit strikt worden geaccepteerd en moet de montage zorgvuldig worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de minimale radiale en axiale speling van de schroefconstructie in de beste staat is; Wanneer de extruder een bepaalde tijd werkt, moet de radiale speling tussen de schroef en de schroefcilinder regelmatig worden aangepast, de versleten onderdelen geleidelijk worden overgedragen en de slijtageruimte moet worden vergroot om de levensduur van de schroefcilinder te verbeteren en schroef van de extruder; Controleer regelmatig of het druklager van de extruder in serie beweegt en repareer dit tijdig. Wanneer de schroefcilinder en de schroef maximaal zijn versleten, update en repareer ze dan op tijd; Wanneer het temperatuurbeheersingssysteem uit de hand loopt, moet de oorzaak tijdig worden achterhaald en aangepakt om werk met ziektes te voorkomen; Zorg er bij het installeren van de verwarmingsspiraal voor dat u deze vlak en dicht bij de schroefcilinder, de confluentiekern en de matrijs houdt, zonder warmteafvoeropening; Tijdens extrusieproductie is het noodzakelijk om goed te observeren of het uitlaatgat verstopt is? Is het vacuüm te laag? Tijdig afhandelen van geconstateerde afwijkingen; Wanneer de weergavetemperatuur van de schroef hoog of laag is en uit de hand loopt, moeten de koelwater- en olieleidingen op elk moment worden gedeblokkeerd om ervoor te zorgen dat de weergavetemperatuur langs het ideale spoor loopt.
VII. Grondstoffen, formule, kneden en andere beïnvloedende factoren en tegenmaatregelen
Veranderingen in grondstoffen, formule, menging en andere factoren zullen de weekmaking van PVC-U-materialen beïnvloeden.
7.1 Grondstof: het molecuulgewicht van PVC-hars is te hoog of te laag, wat direct van invloed is op de smeltplasticiteit. De hars met een laag molecuulgewicht heeft een hogere weekmakingsgraad dan de hars met een hoog molecuulgewicht. Daarom, als de grondstof wordt gemengd of zijn eigen kwaliteitsprobleem heeft, is het molecuulgewichtsverdelingsgebied te breed, wat ongetwijfeld dodelijk is voor de extrusieproductie van PVC-U. Volgens de werkelijke productiesituatie, rekening houdend met de productiemoeilijkheden en de uitgebreide prestaties van het product, zijn de geëxtrudeerde producten allemaal losse SG5 (moleculair gewicht 1000-1100) PVC-hars om hoge interne prestaties van het product te garanderen. De meeste spuitgietproducten zijn losse SG8 (moleculair gewicht 650-750) PVC-hars en een kleine hoeveelheid losse SG7 (moleculair gewicht 750-850) ​​PVC-hars, waarbij volledig rekening wordt gehouden met de interne prestaties en verwerkingstechnologie.
7.2 Formule: Onjuiste selectie en afstemming van verwerkingshulpmiddelen en smeermiddelen in de formule, of een onjuiste hoeveelheid additieven, zal ook leiden tot de voortgang of vertraging van materiaalplastificatie, en de hoeveelheid vulstoffen in de formule zal ook direct van invloed zijn op de interne fysieke en chemische prestatie-indicatoren van het product. Formule is ongetwijfeld de belangrijkste schakel in de productie van PVC-producten. De formules die door ons bedrijf worden gebruikt, worden over het algemeen overgenomen na proefproductie op basis van een groot aantal experimenten