1、5/5生產(chǎn)再生膠薄型片材擠出生產(chǎn)中的問題及解決方案 在薄型片材的擠出生產(chǎn)中，原材料、輥的構(gòu)造及工藝條件等眾多因素都會對最終的片材質(zhì)量造成影響。如何成功地避免生產(chǎn)過程中的不利因素,以生產(chǎn)出高品質(zhì)的薄型片材,是薄型片材擠出生產(chǎn)領(lǐng)域共同面對的挑戰(zhàn)。本文詳細(xì)分析了薄型片材擠出過程中的10大影響因素,并提出了相應(yīng)的解決方案。 薄型片材和厚型片材的料片有明確的劃分標(biāo)準(zhǔn).通常,雙拋光薄型片材與厚型流延薄膜的劃分域值為00。為了確保在所需厚度上可以實(shí)現(xiàn)良好的拋光效果，域值需要根據(jù)加工樹脂的熱物理性能和力學(xué)性能而定. 目前，在薄型片材的擠出生產(chǎn)中,擠塑操作人員面臨著一些獨(dú)特的困難和挑戰(zhàn)，通常包括以下10個方面。

2、 原材料 一個配置正確的擠出系統(tǒng)可以提供穩(wěn)定的操作條件，并且能夠確保將均勻的熔體輸送到片材擠出模頭中。在以純料和再生料為混合物制備原材料的過程中，原材料的多變性為穩(wěn)定工藝條件和避免不必要的波動（機(jī)頭壓力急劇上升）帶來了挑戰(zhàn)。 首先，波動的機(jī)頭壓力會對熔體料壟（elt bnk，在兩個主鍍鉻夾緊輥之間形成)的均勻性造成不利的影響。通常，壓力波動范圍在03MP以內(nèi)是可以接受的，但是如果壓力波動超過這個范圍,就會阻礙生產(chǎn)的順利進(jìn)行. 其次,在后擠塑過程中會產(chǎn)生各種需要回收的邊角料或回用料。如何合理地處理和回收回用料，也是保證高質(zhì)量生產(chǎn)的關(guān)鍵。因此，根據(jù)片材擠出工藝所產(chǎn)生和回收回用料的數(shù)量，擠出生產(chǎn)系統(tǒng)

3、需要具備既能夠在特定場合中處理大量的回用料，也能在工藝工程中處理較少的回用料的能力，這一點(diǎn)非常重要. 第三，在體積密度方面，與以純原料和高濃度的厚型回用料為主的混合物相比，由于薄型產(chǎn)品具有很高的回用料含量，因此體積密度的測量變化很可能高達(dá)2:1或以上。 為了減少上述因素造成的影響，擠出系統(tǒng)需要擁有一個整體設(shè)計良好的進(jìn)料螺桿，同時還要能夠保持穩(wěn)定的壓力與溫度，并且在進(jìn)入片材模頭前能夠使熔融的流體熱均質(zhì)化。位于齒輪泵進(jìn)口上游的背壓閥可以逐漸增加機(jī)頭壓力，從而確保在加工更高含量的回用料時，進(jìn)料螺桿的計量螺紋能夠被有效地填充。而當(dāng)?shù)腕w積密度回用料的數(shù)量減少時,也可以對該閥進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)?？傮w而言,關(guān)鍵是

4、要使片材擠出模頭獲得均一的熔體壓力和熔體均勻性，從而能夠精確控制并最大程度地減少位于夾緊輥之間的熔體料壟。 工藝條件設(shè)定值 擠出薄型片材的工藝操作窗口低于厚型片材的工藝操作窗口。當(dāng)熔體進(jìn)入輥架時，通過分析熔體料壟是如何存在于夾緊區(qū)域的,就可以很容易地對此做出解釋。熔體料壟往往冷固較快,使其在主夾緊區(qū)域中的體積不斷縮小。這種快速冷固會阻礙夾緊區(qū)域的流動，進(jìn)而影響片材的拋光效果.另外，夾緊區(qū)域流動性的降低還會導(dǎo)致在主夾緊區(qū)域的間隙中形成高的輥載荷。而熔體料壟的快速冷固還會降低其均勻性,并在片材表面形成無光澤的局部區(qū)域。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是,片材在輥的表面寬度范圍內(nèi)沒有得到適當(dāng)拋光.為了解決上述工藝

5、給生產(chǎn)帶來的難題，更高的控制水平就顯得至關(guān)重要,這也會影響整個生產(chǎn)工作周或工作月的重復(fù)性。 除了具備更嚴(yán)格的整體控制水平(從擠出機(jī)機(jī)筒到模頭）外,薄型片材擠出系統(tǒng)還要保證鍍鉻輥的溫度設(shè)定足夠高,以防止熔體料壟在中間輥上快速冷固。幾種常見聚合物的典型熔融溫度見表1。模唇出口到輥距的距離 通常情況下,將盡可能地減小模唇出口到主夾緊輥間隙的距離視為理想的操作條件。通過最大限度地縮短這個距離,能夠盡量減小由于熔融聚合物預(yù)結(jié)皮(快速冷固）和熔體“簾流(cutain)過度縮頸帶來的不利影響.同時,這也有助于提高擠出系統(tǒng)的控制水平和熔體料壟的均勻性。但是，一些條件的存在限制了這種物理距離的減小.片材擠出模頭

6、的鈍橫截面就是其中之一,其他的限制條件還包括外部凸出的模頭調(diào)幅桿和附件、鍍鉻輥的物理尺寸（直徑）等。 對以上幾個影響因素，有其相應(yīng)的解決方法：首先,在片材擠出模頭上使用一種具有柔軟波狀的裝置(conou body）,使其可以與相配的鍍鉻輥緊密配合；其次，內(nèi)部和“緊壓”墊片調(diào)幅桿可用于控制進(jìn)入夾緊區(qū)域的簾流寬度，同時還可以避免模頭表面突起，確保間距不至于太寬;最后，可以通過減小引入輥的直徑，來達(dá)到使間隙最小化的目的. 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及所使用零部件尺寸的不同，從模唇出口到輥距間隙的距離一般在1020mm范圍內(nèi)。 片材寬度和模頭調(diào)幅桿 目前，有幾種被認(rèn)可的做法可用來限制熔融聚合物簾流(從片材擠出模頭退出并

7、在夾緊輥之間形成滾動的熔體料壟)的整體寬度。除了上面提到的內(nèi)部和緊壓墊片調(diào)幅桿外，外部調(diào)幅桿也是常用的一種調(diào)幅方法。但是，它們突出于片材擠出模頭的外表面，往往會增加模頭出口到輥距間隙的距離。雖然如此,外部調(diào)幅桿可提高輥架的整體線速度，并在“牽伸”現(xiàn)象的作用下降低熔融簾流的寬度. 對于薄型片材的加工而言，通過牽伸來降低片材寬度的方法并不十分理想，因?yàn)檫@會增加熔體簾流和邊緣條的厚度，產(chǎn)生更多有待解決的問題。這些問題包括:過度的片材取向和尺寸的穩(wěn)定性問題。另外，厚邊緣條的暴筋使其難以保持熔體料壟的均勻性,最終導(dǎo)致難以在片材的整個寬度范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)拋光。 輥的構(gòu)造及質(zhì)量 想要適應(yīng)具有更高輥載荷的運(yùn)行條

8、件，適當(dāng)?shù)妮佋O(shè)計和構(gòu)造是必需的.薄型片材的生產(chǎn)需要高品質(zhì)的輥和一個能夠在高輥載荷下精確運(yùn)行的系統(tǒng)，尤其重要的是輥軸頸和軸承.C1球形圓錐滾柱軸承能夠提供非常高的操作精度,產(chǎn)生17m或更小的總指示偏轉(zhuǎn)(IR）。輥軸和軸承軸頸必須設(shè)計合理,同時輥殼的整體構(gòu)造和式樣也必須能夠在極端載荷下進(jìn)行精確旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樵诒⌒推牡募庸ぶ?輥載荷高達(dá)75000/m的生產(chǎn)條件是非常常見的。除此之外，輥的表面處理也是一個重要因素,粗糙的輥表面處理會導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題，而高質(zhì)量的輥表面處理有助于減少這些問題的產(chǎn)生。通常情況下，推薦進(jìn)行高度拋光(0。5Ra）的鍍鉻超級表面處理。 輥的閉合力及夾緊載荷 表2中推薦使用的

9、輥載荷可確保生產(chǎn)出質(zhì)量一致的薄型片材.另外,推薦在生產(chǎn)中采用一種增強(qiáng)的氣動或液壓輥驅(qū)動方法來獲得合適的輥載荷，使輥保持閉合。如果載荷生成不足,會阻礙輥保持所需要的間距，進(jìn)而導(dǎo)致不良后果.降低輥的撓曲變形 鋼鉻輥的整體設(shè)計和質(zhì)量決定了它在特定載荷下被放置時所產(chǎn)生的撓曲變形量（載荷越高，產(chǎn)生的撓曲變形量也越大）.在薄型片材的生產(chǎn)中，與預(yù)期的目標(biāo)厚度相比，撓曲變形的程度有時顯得更加重要,因?yàn)樗赡軐?dǎo)致無法進(jìn)行高品質(zhì)片材的生產(chǎn)。一個撓曲變形的輥會在片材中心形成相對較高并與撓曲變形形狀相一致的暴筋。例如,如果片材的目標(biāo)厚度是0254mm,而輥的撓曲變形量為0。062m,那么凈偏差達(dá)到了目標(biāo)厚度的3以上，

10、如此大的差異是不能被接受的。對于厚度更薄的片材來說，合理的厚度性能標(biāo)準(zhǔn)要求凈偏差在目標(biāo)厚度的范圍內(nèi)。 有3種較為基本的方法,可以用來抵消輥的撓曲變形帶來的不利影響。第一種方法是使用帶有預(yù)磨曲面的中高輥.雖然這項(xiàng)技術(shù)非常有效,但由于曲面的形狀是固定的,并且限制了撓曲變形（等同于減少了一個加工窗口)，所以此種方法適用的生產(chǎn)范圍相對較窄. 第二種方法是使用抗彎曲輥。在抗彎曲輥的設(shè)計中，含有使輥向載荷相反方向彎曲的設(shè)計,使它能夠最大程度地減少撓曲變形帶來的影響。但是這種技術(shù)在較寬的工作范圍內(nèi)限制了整體的有效性,并且由于彈簧系數(shù)和該類輥的設(shè)計操作窗口的機(jī)械限制，要求輥的載荷低于1400N/m. 最后一種

11、方法是采用輥交叉技術(shù)。輥交叉采用了一個十字軸定位裝置，該裝置限定了輥的撓曲變形量，確保主夾緊輥能夠在一個較寬的操作范圍內(nèi)形成均勻的間隙。 盡量減小片材凹陷和下垂 由于重力的作用,熔融簾流會退出片材擠出模頭，而擠出模頭相對于疊輥機(jī)的位置將會對熔融簾流退出模頭的方向造成影響.下面介紹幾種不同的輥架配置，每種都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性。 首先是垂直輥架,其應(yīng)用廣泛,并且擁有寬泛的多功能性加工操作窗口.但是，當(dāng)要生產(chǎn)更薄的片材時,它并不是十分理想的配置。這是因?yàn)橹亓ζ牡挠绊懛浅ｏ@著,不僅會導(dǎo)致凹陷和下垂的現(xiàn)象,還會造成中間輥上熔體料壟的快速冷固和預(yù)結(jié)皮。 第二種輥架配置是疊層排列輥架,它能夠使模頭形成接近

12、45的空間位置。這種排列方法不僅可以降低重力的影響，還可以在料片路徑(web pth）的作用下，形成一個更大的中心輥抱輥(ceter-oll wp）。然而，在這個向上疊層的排列中，料片路徑向上橫穿過整個輥架，而熔體簾流仍然有下垂到下輥的趨勢. 第三種輥架配置是水平輥架.雖然該種配置的輥架被推薦用于生產(chǎn)超薄型片材，但在加工較厚的片材產(chǎn)品時，由于幾何形狀的原因,使其在操作方面仍然存在一定的局限性.水平輥架的優(yōu)點(diǎn)是，消除了凹陷和下垂帶來的不利影響，并使熔體料壟能夠被準(zhǔn)確、直接地引入主輥的夾緊位置。不僅如此,水平輥架還能夠給操作人員提供更大的操作空間，解決了薄型片材生產(chǎn)過程中，特別是在加工難處理的材料時所遇到的難題。 控制熔體料壟的位置無論使用哪種輥架配置,要想避免熔體料壟快速冷固和預(yù)結(jié)皮帶來的不利影響，控制熔體料壟的位置是非常重要的.經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員會根據(jù)模唇出口的位置來調(diào)整輥架的高度,使熔體料壟能夠緊靠著中間輥運(yùn)行,這樣既能夠減少快速冷固與預(yù)結(jié)皮帶來的不利影響，同時也能夠避免片材出現(xiàn)凹陷與下垂. 精確的速度控制 精確的速度控制對于生產(chǎn)所有HPERLIK 再生膠的高品質(zhì)薄型片材來說都是必需的，這需要使用良好的數(shù)字