制定PVC造粒工藝
知識目標：
1.了解PVC配方
2.生產工藝的認識
3.單螺桿擠出機的工作原理
4.雙螺桿擠出機的工作原理
能力目標：
1.掌握PVC的配方設計
2.熟練掌握生產工藝
3.擠出特性利用能力
4.方法能力
5.社會能力
一、配方
PVC造粒要根據制品來配方，配方的原則是：
①根據制品的使用場合和使用要求；
②根據原料、輔料的價格及來源；
③根據現有的設備和可能的條件來配方。
PVC配方中應注意的幾點：
①PVC制品有硬、半硬及軟質之分，一般認為增塑劑用量在10phr以下的是硬質PVC制品；增塑劑含量在10~40phr的制品為半硬質制品；增塑劑含量在40phr以上的為軟質制品。例如，PVC硬質管材、裝飾板是硬質制品，而PVC電線電纜、絕緣護套是軟質制品。
②PVC是熱敏性塑料，PVC配方中可以不含增塑劑。例如，硬管、PVC硬質薄膜、PVC扭結膜等。但決不能沒有熱穩(wěn)定劑：一般的PVC制品中，熱穩(wěn)定劑用量在5~8phr；如果采用透明PVC配方，則使用的有機錫熱穩(wěn)定劑同環(huán)氧大豆油配合，有機錫用量為1.5~2.5phr，而環(huán)氧化物用量為3~5phr。
③如前所述PVC配方中，一是要有加工助劑和增韌劑：沒有加工助劑的PVC配方中，硬質制品是不能成型，而軟質制品是很難成型，如加工助劑和增韌劑中最常用的ACR助劑和CPE助劑，總的用量在3~5phr（不要超過12phr）超過12phr時，擠出機螺桿會在機筒內打滑，熔融PVC因摩擦系數太小而擠不出去。
④在PVC配方中，為提高塑料制品加工易成型性和制品表面的光澤性，應添加潤滑劑：內外潤滑劑應適當配合，用量分別在0.5~1.5phr之間，量太大易使制品表面發(fā)潮。
二、造粒方法
PVC造�；旧嫌袃煞N方法：
①二輥造粒法，工藝流程即
PVC樹脂開包檢驗→過篩→稱重配方→高速捏合→二輥車混煉→二輥車拉片→冷卻→平板切粒機切粒。
②擠出機擠出切粒，工藝流程即
PVC樹脂開包檢驗→過篩→配方→高速混合→冷卻混合→擠出機擠出→切�；驍D條冷卻→切粒。
目前，PVC收縮膜廠家使用過篩目的是使PVC樹脂粉的顆粒大小均勻一致，便于操作。顆粒大，則塑化溫度高，時間要長，吸收增塑劑所需時間多；顆粒小，則吸收增塑劑所需時間短，塑化所需溫度低，塑化時間短；顆粒粒徑分布過寬，則塑化溫度和時間不易控制。所以，PVC樹脂粉在PVC造粒前應過篩一下，以除去過大的PVC顆粒。
還應當指出的是對于要求高的制品，例如薄膜等，當以固體粉末或粒狀添加
劑時，最好應當同增塑劑以1:1（質量份）在三輥研磨機上研磨后再加入到PVC
配方中去，避免添加劑顆粒過大，塑化過程中不易分散均勻而影響制品的質量和正常生產。對于熔點低于PVC加工溫度且顆粒又細的固體添加劑，當然不會影響制品質量，也就可以不研磨直接加入。
塑料制品生產廠為了使PVC同各種助劑有良好的混合，可使用Z型低速捏合機和高速捏合機兩種設備。Z型捏合機是由一個半圓形狀的槽和可開關的蓋子以及槽內有Z型的螺旋慢速轉動的槳葉組成。槽帶夾套可用水蒸氣或電加熱。工作結束后，可以翻轉，將槽內混煉的塑料傾倒出來。高速捏合機是由兩部分組成：一個在臺架上，是由不銹鋼鍋、鍋蓋、帶攪拌槳的轉動軸，通過同電機直接連接，可以使攪拌槳葉在1408r/min下高速旋轉，摩擦力使PVC配方料升溫3~5min
后，即可溫升到90~100℃，然后進入低位的攪拌鍋中，在低速下邊攪拌，邊用夾套中的冷卻水冷卻，然后出料。
三、擠出成型原理
1.擠出過程分析
描寫這一過程的參量有溫度、壓力、流率(或擠出量、產量)和 能量(或功率)。
下面討論擠出過程中溫度、壓力以及擠出過程中的物態(tài)變化。
(1) 溫度
溫度輪廓曲線如圖1-1-3所示。由圖可見，該曲線有一定的變化規(guī)律。
熱量的來源主要有兩個，一是物料與物料剪切、摩擦產生的熱量，另一個是料筒外部加熱器提供的熱量。應當指出，料筒和螺桿的設計對擠出過程的熱量的產生有很大影響。
MD 方向波動情況，有的波動達10℃左右，TD 方向波動情況，溫差競達l0 ℃以上。
溫差大的原因及對制品質量的影響原因：
加熱冷卻系統不穩(wěn)定；螺桿轉數的變化等，但以螺桿設計的好壞影響最大。
對制品質量：
會使制品產生殘余應力；各點強度不均勻；表面灰暗無光澤等。
盡可能減少或消除這種波動和溫差。
(2) 壓力
擠出過程壓力的建立壓力輪廓線，如圖1-1-3 所示
常規(guī)螺桿壓力輪廓線壓力峰值位于計量段開始處(或其前后)。新型螺桿壓力輪廓線,料筒加料段內壁開了縱向溝槽的IKV 擠壓系統的壓力輪廓曲線。壓力峰值在壓縮段。
壓力隨著時間發(fā)生周期性的波動。見圖1-1-4，這種波動對制品的質量同樣有不利影響。
螺桿、料筒的設計、螺桿轉數的變化，加熱冷卻系統的不穩(wěn)定性都是產生壓力波動的原因。努力的方向應當是減少、消除這種波動。
四、單螺桿擠出機的工作原理
單螺桿擠出機作為一種常見的擠出機設備，用于塑料加工行業(yè)，原理和構造是什么呢？下面從擠出機的輸送段，壓縮段，計量段來對單螺桿擠出機原理做一
個分析。
單螺桿擠出機一般在有效長度上分為三段，按螺桿直徑大小、螺距、螺深確定三段有效長度，一般按各占三分之一劃分。
單螺桿擠出機原理：料口最后一道螺紋開始叫輸送段物料在此處要求不能塑化，但要預熱、受壓擠實，過去老擠出理論認為此處物料是松散體，后來通過
證明此處物料實際是固體塞，就是說這里物料受擠壓后是一固體象塞子一樣，因此只要完成輸送任務就是它的功能了。
單螺桿擠出機原理：第二段叫壓縮段時螺槽體積由大逐漸變小，并且溫度要達到物料塑化程度，此處產生壓縮由輸送段三，在這里壓縮到一，這叫螺桿的壓縮比3：1，有的機器也有變化，完成塑化的物料進入到第三段。
單螺桿擠出機原理：第三段是計量段此處物料保持塑化溫度，只是象計量
泵那樣準確、定量輸送熔體物料，以供給機頭，此時溫度不能低于塑化溫度，一般略高點。
五、雙螺桿擠出機的工作原理
首先雙螺桿擠出機具有單螺桿擠出機的擠出機原理：固體輸送熔融增壓和泵
送混合汽提和脫揮發(fā)分，但又不單純是如此。雙螺桿擠出理論的研究開始的晚，再加上它的類型多，螺桿幾何形狀復雜，擠出過程復雜，這就給研究帶來諸多困難。
從整體上說雙螺桿擠出理論的研究尚處于初始階段，這就是所說的“技藝多于科學”。從它的擠出過程的研究，大概分三個環(huán)節(jié)：
1、聚合物在擠出過程中物態(tài)變化規(guī)律，輸送原理固體熔體的輸送排氣真相和規(guī)律，建立起數學的物理的模型，用來指導雙螺桿擠出機的設計和擠出過程的優(yōu)化。
2、要弄清楚兩種以上的聚合物及物料在擠出過程中物態(tài)變化真實情況，混
合形態(tài)，結構變化的過程,以及最后混合物與性能的關系。
3、做為雙螺桿擠出機，擠出反應成型時的反應過程、速度、性能與螺桿構
型、操作條件之間的內在聯系，建立模型，用來指導反應成型擠出。
雙螺桿擠出機的發(fā)展：20世紀30年代首先在意大利研制成功，到60年代末70年代初發(fā)展迅速。合異向雙螺桿是隨著RPVC制品的發(fā)展起來的，合同向是隨著聚合物改性發(fā)展起來的，雙螺桿擠出理論的研究不能適應應用的發(fā)展，在世界范圍內形成了共識，并成為研究熱點。
公司：上海帝潤化工有限公司，專業(yè)的 塑料潤滑劑 供應商。技術咨詢熱線：021-52683036
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