影响耐热聚乙烯(PE-RT)管材质量和产量的因素 5
- 格式:doc
- 大小:521.50 KB
- 文档页数:8
pe管生产工艺问题
PE管(聚乙烯管)是一种常用的塑料管材,具有优良的性能
和广泛的应用领域。
在PE管的生产工艺中,存在一些常见问题,下面将介绍几个典型问题及其解决办法。
1. 厚度不均匀:PE管的厚度不均匀会导致管材的强度和耐压
性能下降,甚至出现漏水等问题。
解决办法:要保证PE管的厚度均匀,需要控制好挤出机的挤
出速度和模具的设计,以及注塑过程中的温度和压力控制。
此外,还可以采用喷雾制冷、热气吹等方式进行冷却,以避免温度不均匀导致厚度不均的问题。
2. 外观不良:PE管的外观不良可能包括表面凹凸不平、气泡、水波纹等问题,影响管材的美观和密封性能。
解决办法:在挤出过程中,要确保模具的表面平整,防止产生凹凸不平的问题。
此外,可以加入一些助剂,如增塑剂、抗氧化剂等,以改善管材的表面光滑度和防止表面产生气泡。
还可以通过控制挤出机的温度、挤出速度等参数来减少温度和压力的起伏,避免产生水波纹的问题。
3. 拉伸强度不足:PE管的拉伸强度不足会导致管材在使用过
程中容易断裂,影响其使用寿命和安全性能。
解决办法:PE管的拉伸强度受到材料的性能和生产工艺的影响。
首先,要选择高质量的PE原料,确保材料的韧性和拉伸
强度。
其次,要控制好挤出机的温度和挤出速度,以及模具的设计,以保证管材的拉伸强度达到要求。
以上是PE管生产工艺中常见的几个问题及其解决办法。
当然,在实际生产过程中,还可能会遇到其他问题,需要通过不断的实践和改进来提高生产工艺的稳定性和管材的品质。
PE给水管材的质量会受到的影响
PE给水管材通常为埋地应用,因此工程施工涉及到程序流程比较多,假如因管材产品质量问题造成应用过程中产生问题,危害颇深,那麼PE管材的品质受哪几个方面的危害?
最先说下PE管材生产过程,这正中间的众多要素对管材的品质尤为重要。
1、PE管材的生产制造离不了原料,因此基础的原料挑选最先危害PE管材的品质;
2、温度对PE管材品质的危害;
3、螺杆转速对PE管材品质的危害.
4、牵引速度要素对PE管材品质的危害;
5、空气压缩对PE管材品质的危害;
6、牵引制冷对PE管材品质的危害等。
分辨PE给水管的品质从哪几个方面分辨?
1、外型:的PE给水管內外壁表层光洁、整平、没有气泡、无凹痕、无杂质。
2、切削条带:合格原料生产制造的产品在工程施工时,焊机切削的条带应颜色明亮,反复折叠不易断裂,韧性强,颜色均匀。
3、嗅觉:的PE给水管刚生产加工或加温以后的有轻度的塑料香气,制冷后无异味。
4、点燃火焰:点燃融滴平稳,火焰尖部呈蓝色,沒有异味。
5、断裂伸长率:断裂伸张率越高,产品柔韧度越好,特性也就越好。
6、氧化诱发时间:氧化诱发时间是试样在高温氧气标准下刚开始发售全自动催化氧化反应的时间,时间越长,产品抗老化约好,特性也就更强。
聚氯乙烯产品质量的影响因素及改进措施聚合温度是影响PVC产品质量的重要因素之一。
聚合温度过高会导致聚合反应副反应增加,分子量分布变宽,产生大颗粒料和颗粒不规整等问题。
而聚合温度过低则会降低聚合反应的速率和转化率,影响产品的产量和质量。
因此,在生产过程中,应根据实际情况控制聚合温度,保证聚合反应的稳定性和高效性。
2改进措施2.1原辅材料的优化选择为了提高产品质量,应选择高纯度、稳定性好的氯乙烯作为原料,减少杂质对聚合反应的影响。
同时,应选用优质的分散剂和引发剂,控制其用量和质量,保证聚合反应的稳定性和高效性。
2.2工艺的优化改进在生产过程中,应控制聚合温度和聚合时间,避免过高或过低的温度对聚合反应产生不良影响。
同时,应注意分散剂的添加方式和时间,控制体系的粘度和泡沫的产生,保证产品的规整性和稳定性。
2.3管理的优化改进在生产管理方面,应加强对生产工艺和设备的管理和维护,确保设备的正常运行和生产工艺的稳定性。
同时,应加强对原辅材料和产品的质量检测,及时发现和解决问题,保证产品的质量和安全性。
综上所述,影响聚氯乙烯产品质量的因素较多,需要从原辅材料、工艺和管理等多个方面进行优化和改进。
只有全面提高生产质量管理水平,才能保证聚氯乙烯产品质量的稳定和优良。
在汽提工艺中,需要严格控制操作温度和压力等参数,以避免PVC树脂变色或残留氯乙烯量超标等问题。
在干燥过程中,需要注意控制温度,以避免产品变色或产生杂质。
此外,需要定期清理系统,避免空气粉尘进入系统,产生类似鱼眼的物质。
为了改进PVC产品质量,需要确保原副材料的质量及其稳定性。
VCM中的杂质是影响PVC树脂质量的因素之一,超标的Fe含量、酸含量、二氯乙烷含量会导致PVC树脂的白度下降和热稳定性受损。
在聚合过程中,需要使用脱盐水或经过处理的工业软水,并进行水质分析,确保水质质量。
此外,需要根据生产需要按比例配制三元复合分散剂体系,并选用高活性的引发剂,以减少鱼眼的生成。
影响PE管材质量的因素有哪些?在塑料管材、PE管材的生产中起到影响的因素有很多,那么有哪些因素对于我们的塑料管材的生产有着影响呢?如何才能生产出优质的塑料管材呢?下面我们就一起来了解一下:第一,原料:影响塑料管材质量的第一道因素当然非原料莫属,原料的选择对PE管材质量的好坏起到至关重要的作用,PE原材料的规格牌号种类繁多,数不胜数,同样一种牌号的原材料可以生产PE波纹管但却不能山产PE给水管。
在这里还是需要厂家自己去多多试验,选择适合自已生产管材的料。
第二,温度:温度是影响塑化及塑料管材生产的主要因索,温度过低,塑化不好,温度过高,物料易分解。
温度的控制应根据原配方、挤出机及机头结构、螺杆转速等因素确定。
加工硬pvc管材时,因加工温度与分解温度颇为接近,生产中应严格控制各点的料温。
同时注意测温仪表的误差及测量点的位置。
第三,螺杆转速对管材质量的影响:螺杆转速的选择直接影响产量和质量。
螺杆转速既取决于挤出机大小,一边取决上管径大小。
转速增加,挤出量增加,物料受到的剪切力大,有助于物料的塑化,但是物料在螺杆内的停留时间较短,过高的摩擦热使管内壁比较粗糙、管材强度下降,因此,螺杆转速的控制应根据产量、产品外观和物理力学性能要求全面权衡。
第四,牵引速度因素对PE管材质量的影响:牵引速度直接影响产品壁厚。
牵引速度应与挤出速度相配合,通常是牵引速度比管材挤出速度高1%~10%。
第五,牵引冷却对管材质量的影响:这点相信大家都比较了解,冷却达不到会使挤出料粘连,无法定型。
最好是采用风冷结合水冷,冷却水温度要保持在15°左右。
原料、温度等都随塑料管材的生产有着很大的影响,当然还有很多其他方面对于塑料管材也有着很大的影响,希望以上信息能够给您有所帮助,生产出更加优质的塑料管材。
塑料管材在我们工农业的生产中起到了重要的作用,像在农田灌溉,道路施工等方面都起到了很重要的作用,那么如何才能选择到优质的塑料管材呢?下面我们就一起来了解一下。
分子结构特征耐热聚乙烯属于中密度聚乙烯,英文名称缩写为PE-RT(Polyethylene with Rais ed Temperature resistance),它是由乙烯单体和1-辛烯单体共聚而成的,很显然辛烯与乙烯单体共聚时具有能形成较长支链的烯类单体,支链上含有六个碳原子(C),其聚合反应如下:nCH2==CH2+mCH2==CH-茂金属催化剂一个和几个共聚单元上带有的6C长支链,使得这种半结晶材料的结晶也有足够的“链段”数目,分子链之间无需引入活性交联分子,晶格间支链化程度非常高。
分子链之间以及长支链之间互相无序缠绕,形成了“立体网状结构”,这种特殊结构的形成使材料的力学性能及抵抗外应力作用的蠕变性能大大提高,提高了其热稳定性、长期静液压强度、抗慢速裂纹增长(SCG)和快速裂纹扩张(RCP)性能。
1.2 PE-RT与非耐热聚乙烯通过分子设计技术,并采用茂金属催化剂的新型合成工艺是合成PE80级以上承压管道材料的先进工业技术特征之一。
PE-RT也属于PE80级,其工作温度范围可提高到80℃以上,并能保证50年的使用寿命,当然其必须通过国际权威独立试验室进行认证的,满足德国标准DIN 4721和DIN16883的要求。
PE-RT耐热性的提高主要得益于所用的共聚单体是1-辛烯而不是1-丁烯、1-己烯等,这样优化了支链的密度和微观晶体结构,达到了与交联聚乙烯同样的耐温性能。
PE-RT成型加工特性PE-RT属中密度聚乙烯,作为耐热聚乙烯,它在生产加工过程中无需交联,克服了交联聚乙烯生产工艺的复杂性、交联度控制不稳定性,使得整个管材绝对的均质,质量稳定。
但PE-RT的加工温度范围不是很宽,其熔体温度一般控制在190℃左右,管材生产时若温度过高,其熔体强度低,会影响其成型的稳定性。
管件的注塑成型一样应采取3.2.2 PE-RT和其它中密度聚乙烯一样是属部分结晶性热塑性塑料,因此它的热焊接温度应在熔融温度T m或材料粘流态转化温度T f之上,在此温度下塑料才能熔融流动,塑料大分子才能相互扩散和缠绕。
聚乙烯聚丙烯管材生产工艺控制及质量问题处理分析前言聚乙烯聚丙烯管材是一种广泛应用于给排水、燃气等领域的管材。
其生产工艺控制及质量问题处理对于保证产品质量和提高生产效率具有至关重要的作用。
本文将就聚乙烯聚丙烯管材的生产工艺和质量问题展开分析和讨论。
生产工艺控制聚乙烯聚丙烯管材的生产过程主要包括原料配制、预处理、挤出、拉伸、冷却、切割等步骤。
在管材的生产过程中,需要对各个环节进行严格的控制,以确保产品质量。
原料配制首先,我们需要对原料进行配制。
聚乙烯聚丙烯管材的原料主要包括聚乙烯、聚丙烯、填充剂、润滑剂、防老化剂等。
需要根据不同管材的要求,对原料进行适配比例。
预处理在原料配制完成后,需要进行预处理。
预处理的主要目的是进行干燥,去除原料中的水分。
因为原料中的水分会影响挤出机内的熔体稳定性,影响产品的质量。
因此,进行充分的预处理是至关重要的。
挤出挤出是生产管材的核心环节。
在挤出过程中,需要根据不同管材的要求调整挤出机的温度、转速、压力等参数。
不同管材的要求不同,需要根据实际生产情况进行调整,确保生产出符合要求的产品。
拉伸拉伸是为了增强管材机械性能而进行的。
在拉伸过程中,需要对拉伸机的温度、拉伸速度、拉伸倍率等参数进行控制。
合理的拉伸过程可以改善管材的强度、耐热性、耐寒性等性能。
冷却在挤出和拉伸完成后,需要进行冷却。
冷却的目的是将管材表面的膜冷却并定形,保证产品的外观质量。
同时,冷却也可以起到增强管材的机械性能的作用。
冷却的时间和温度需要根据不同管材的要求进行调整。
切割将冷却完成的管材切成合适的长度是管材生产过程的最后一步。
在切割的过程中,需要保证切割的长度和角度的一致性,在确保数量的情况下,最大程度的节约材料。
质量问题处理分析在生产过程中,管材可能会出现质量问题。
以下为一些常见的质量问题及处理方法。
漏料漏料是管材生产中常见的问题,主要是由于挤出机压力不够或挤出机内的物料熔体不稳定造成。
处理方法主要包括调整挤出机的温度、加大挤出机压力、调整挤出机内润滑剂、填充剂的加入量等。
地暖PE-RT管材质量影响因素分析[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!【学员问题】地暖PE-RT管材质量影响因素分析?【解答】耐热聚乙烯(PE-RT)管材主要用于低温地板辐射采暖系统,近年来在国内得到迅速发展。
经过合格论证的原材料从第一代的PE-RTI型陶氏Dowlex2344,SKDX800、LGSP980、大林XP9000,发展到强度更高、长期耐热性能更佳的PE-RTII型原料:Dowlex2388、巴塞尔4731B.欧洲道达尔XRT70、LG988、SKDX900.目前国内石化企业开发的PE-RT原料也在论证之中。
共聚单体也不再局限于辛烯共聚,现在共聚单体有己烯、丁烯。
PE-RT管材年产量在国内近10万吨,生产线近千条。
耐热聚乙烯(PE-RT)管材由于用于隐蔽工程,用户倍加重视其质量。
如何控制质量?如何正确选用耐热聚乙烯(PE-RT)地暖管?笔者希望通过就影响产品质量相关因素分析,为同行及用户提供参考。
影响耐热聚乙烯(PE-RT)地暖管的使用及安装性能主要有强度,尤其高温下的长期静液压强度;热稳定性;管材外径、壁厚;管材外观等,其中热稳定性以及高温下长期静液压强度最为重要。
影响这些因素的有原材料、设备、模具、生产工艺等。
一、原材料原材料是管材高温下长期静液压强度及热稳定性两项重要性能的决定性因素。
高分子物理有个重要原理:结构决定性能。
高分子材料专业人员都清楚,普通聚乙烯管道包括PE100管材,虽然其分子量很高,熔指也很低,但它的应用温度范围限制在45℃以下,这是由普通聚乙烯的线性分子结构决定的。
耐热聚乙烯是通过分子设计,在聚乙烯的线性分子链段上按一定规律分布相应长度的共聚单体支链,在分子结晶中无定型区域中形成一定数量的网状接点,类似于热塑性橡胶,从而使得耐热聚乙烯即使其分子量不一定高于PE100,但大幅提高聚乙烯高温下的蠕变性能,提高其高温下的长期耐压性能。
浅谈耐热聚乙烯(PE-RT)管材管件PE-RT管材料首先被美国陶氏化学开发出来。
PE-RT管材料在耐热性指标上有较大改善,PE-RT管材的寿命在110℃和2MPa环应力的条件下远超过一年。
目前PE-RT材料已经由原来只能由乙烯和辛烯共聚而成发展到现在可由乙烯和己烯、乙烯和丁烯共聚而成,由于PE-RT管材市场的不断扩大,国际上众多石化公司也都纷纷开发出了各自牌号的PE-RT管材专用料,进而扩大了管材生产厂家的选择空间。
通宝牌PE-RT管选用韩国SK石化的DX-800塑料管道专用母粒,该原料已在全球公认的金属、塑料、热处理、调质处理权威认证机构(Bodycote polymer实验室)通过测试PE-RT管材材料能满足一切食品认证的FDA规定,证明其长期静液压强度要胜于PE-X材料,其性能稳定,安全度高、可修复的特点完全符合给水管道系统高安全、便于安装与维护的特性,具有优异的耐高温性能和抗冲击性,综合经济性能优于其它管材。
通宝牌PE-RT管道系统性能优点1.抗严寒性能突出管道可在低温环境下施工(零下40℃不脆裂),安装前无需对管材预热,从而降低成本,提高效率。
2.良好的热稳定性和长期耐压性耐高温(通过110℃、8760小时热稳定试验),应用在热水系统中,PE-RT 管可保用50年。
3.优越的加工性能通宝牌耐热聚乙烯管无需经过交联工艺,无需控制交联度和分子均匀度,生产过程环节少,产品均质性能好,因而质量稳定,可靠。
4.具有良好的热韧性管道可直可弯,方便施工。
由于弯曲半径小,因此弯曲部分的应力,很快得到松弛,避免在使用过程中由于应力集中而引起管道在弯曲处出现破裂。
PE-RT冷热给水管特点A.性能特点①通宝牌PE-RT管道抗严寒(-65℃)、耐高温(110℃),冻不裂砸不破,长期耐压性能好,且不腐蚀、不结垢,卫生性能极佳。
②管材内壁光滑,保证水流畅通,降低水流阻力。
③无毒无害,完全符合国家饮用水卫生指标要求,完全满足给水官网需要④由于材料自身特点,PE-RT管道具备良好的保温性能,用于热水时,无需额外保温材料⑤采用热熔承插和热熔对接连接,连接安全可靠B.产品技术参数1.执行标准:GB/T 28799-20122.密度:0.938个/立方厘米3.最大拉伸强度:34N/平方毫米4.弹性模量(20℃):大于等于850N/平方毫米5.软化点:122℃6.导热系数(20℃):0.4W/(mk)7.线性膨胀系数:1.9X10-4K-18.极限工作温度:-70℃-100℃(超过此温度可使用通宝牌耐热聚乙烯(PE-RT II型)管材。
PE-RT和PEX两种管道的区别目前,地板采暖用管材主要包括以下几个品种:铝塑复合管、PEX管、PP-R管、PB管和PE-RT管。
PEX管和PE-RT管相对来说价格适中,管材本身的性能看起来完全满足低温热水地板辐射采暖要求,但是,把这两种材料全面对比,仍然可以发现PE-RT 管道应用于低温热水地板辐射采暖系统全面的优越性,即更安全可靠、技术更先进、更经济。
一、PE-RT和PEX两种管道的物理和化学性能在应用于地采暖方面没有优劣之分,但是,管材的质量主要取决于原材料和生产工艺,在原材料和生产工艺方面PE-RT管道比PEX管道质量更可靠。
1、PEX管又称交联聚乙烯管,是高密度聚乙烯材料制成。
聚乙烯线性分子结构通过物理及化学方法变为三维网络结构,从而使聚乙烯的性能得到提高。
国内PEX管道生产厂家主要采用国产PEX原料和有关助剂。
另外,PEX管的耐热耐压性能是靠交联度来保证,所以一旦交联度出现问题,其使用性能将严重下降。
由于PEX管材生产时需要交联,生产工艺相对复杂,对厂家工艺控制水平要求较高,质量受工艺的影响比较大,与抗氧化剂和交联剂等助剂混合的质量是控制交联均匀度的关键。
如果混合不均匀,交联剂和抗氧化剂等助剂分散不好,则管材交联的均匀度就差,管材的可靠性就无保证,管材整体可能会产生薄弱点。
我国交联管的标准中没有交联均匀度的控制指标,只控制管材的交联度,造成了质量上的隐患。
虽然在PE-RT产品未出现之前PEX 用于地采暖案例较多,但仅仅的几年时间,不足以考验整个系统的可靠性。
已经采用PEX的地暖系统普遍出现各种原因造成的渗漏水的现象。
2、PE-RT管材是PE-RT原料经热熔挤压冷却而成,加工工艺简单,加工中对管材质量的影响因素少,管材性能主要由原材料自身来提供,产品质量的可靠性比较高。
PE-RT即耐热聚乙烯,是Polyethylene of raised temperature resistance的英文缩写,PE-RT树脂是乙烯和少量辛烯的特殊共聚体,通过分子设计进行支链分布控制而得到独特的分子结构,具有优秀的抗压力开裂性和优良的长期静压强度,是可以用于生产热水管道的非交联聚乙烯材料。
影响耐热聚乙烯(PE-RT)管材质量和产量的因素摘要:本文通过对耐热聚乙烯(PE-RT)的介绍,阐明其耐热原理,总结其优点,并对挤出过程中影响挤出质量的主要因素进行了分析,对影响挤出量的原因进行了简要的说明,并针对挤出过程应注意的问题进行了强调。
关键词:耐热聚乙烯 PE-RT 产量质量1 耐热聚乙烯(PE-RT)的介绍耐热聚乙烯的英文名称为Polyethylene of Raised Temperature resistance,缩写为PE-RT,耐热聚乙烯(PE-RT)管材专用料最先由美国的陶氏化学公司于2002年3月生产,牌号为DOW2344。
后来陶氏化学又开发出牌号为DOW2388管材专用料;这是一种性能比DOW2344管材专用料更为优良的PE-RT 专用料。
1.1 PE-RT耐热原理PE-RT是乙烯和辛烯的共聚产物。
在分子结构上它的主链是由线性聚乙烯构成,而辛烯的较短,分子链构成其支链,在聚合反应中对聚乙烯分子链上支链的数目和分布进行适度控制,使其具有耐热性能和优良的耐长期静压能力。
当聚合物分子在高温高压下承受较大应力时,辛烯分子的延展吸收了部分能量,防止晶格破坏。
通过合理的分子设计使辛烯单体在聚合物分子内均匀分布,使聚合物分子受力均匀并且通过控制其数量提高了热稳定性和长期耐压性能,这就是PE-RT 具有高耐热性能的根本原因[1]。
1.2 PE-RT管材的优点优异的长期静液压性能:不需交联便能在高温高压下呈现优异的长期静液压性能;优异的抗冲击性能:PE-RT管的脆化温度很低,可以在-70℃以上的环境下使用,可以自由的任意弯曲,而且不必采用过大的曲率半径;优异的柔韧性:在管道弯曲处的应力能很快得到释放,其特有的“应力松驰性能”和热熔连接方式可减少质量事故;优于PB或PP-R的热传导性:PE-RT的热传导系数为0.4w/m.K,远高于PP-R的0.22 W/m.K和PB的0.17 w/m.K,在采暖应用中可以提高热传导效率;可回收性:在生产过程中产生的废弃边角料和不合格的管材和管件均可再次加工利用,不会对环境造成污染;连接方便:PE-RT管除可以采用专用配件连接外,还可以采用热熔连接,施工安装、修补方便[2];产品质量容易得到保证:目前全世界仅五家公司生产PE-RT管道专用料,都通过了有关标准的认可,它不需要进行后期处理,质量更加容易得到保证;价格适中,易于加工:PE-RT原料的价格基本上与PPR的价格持平,是PB原料价格的40%左右,一般单螺杆挤出机都可以塑化,生产设备基本上可以和PPR生产设备兼容,有利于产品切换。
但这也给造假提供了便利,需要各生产企业和国家相关部门多监督和规范市场。
2 影响产品质量的因素2.1原料PE-RT管材性能主要由原材料自身来提供,因此决定产品质量的关键因素就在于管材专用料的质量,要确保PE-RT管材优质的性能必须选用经过国际管道认证机构Kiwa-Gastec认证的原料,目前市场常见的PE-RT专用料,有韩国SK化学公司开发的DX800的PE-RT管材专用料,韩国LG化学公司开发的SP980管材专用料,韩国大林公司开发出的XP9000管材专用料,荷兰巴塞尔公司开发的4731B管材专用料等。
其中2344、DX800、SP980、XP9000属于Ⅰ型料,2388、4731B属于Ⅱ型料,并且4731B属于高密度聚乙烯。
2.2 挤出机具备了优质的原料,还必须结合相适宜的挤出设备,目前PE-RT管材的挤出设备为单螺杆挤出机。
挤出机螺杆的长径比选择应在30以上,螺杆、料筒必须由专用合金制成,流道表面需经过特殊涂覆处理,防止塑化过程中粘料,在高温高压条件下引起分解,造成焦料形象质量。
由于PE-RT管材市场发展迅猛,发展潜力巨大,不少设备厂家都推出了PE-RT 专用挤出设备,也有一些厂家为扩大产品竞争力推出PE-RT/PPR兼容机。
作为PE-RT的生产最好采用专业的挤出设备,PE-RT原料虽然耐热但在挤出过程中,也可能因高温出现受热分解的现象,原料的熔体质量流动速率也会发生变化,而且在融化过程中会产生气泡。
如果挤出机背压较低,气泡不能顺利从进料口排出,产品有可能不够密实,会含有气泡,这将进而影响管材的承压能力,造成质量隐患。
目前主要采用BM屏障型螺杆(如图1),可促使PE-RT物料在压缩段实现固液分离。
合理的选择挤出机可以实现低温、快速挤出的目的,从而使原料的优异性能完全转移到管材上来[3]。
图1 屏障分离性螺杆2.3 工艺有了优异的原料,合适的挤出设备,还必须找到合理的加工工艺,合理的工艺不仅能保证原料的优异性能完全转移到管材上来,而且还能保证快速的挤出,挖掘设备的潜力,提高产能。
合理的挤出工艺主要体现在温度的设定、主机转速和牵引速度的选取及定型箱真空度等方面的确定。
(1)温度的设定:一般料筒一区为加料段,温度不能太高否则影响下料,温度太低又不利于压缩段的压缩塑化,故一般设定为160℃左右,下料口应有冷却水冷却,下料口温度最好不要超过50℃。
料筒二区、三区为压缩段、均化段,需要提供较多的热量使料加快塑化,但温度又不能太高,长时间高温会使物料在高温和高剪切力下分解,给质量造成隐患,一般设定170℃~185℃左右。
四区为均化混炼段,在此区物料基本已经塑化完全,不需要太多的热量,一般设定180℃左右,使料流进一步塑化。
连接体合流芯,由于流道变窄,压力、摩擦力较大,产热也多,为保证料流顺利通过,温度设定在200℃左右。
物料通过合流芯后再次分流,为保证料流的顺畅和塑化的质量,温度一般设定在200℃~210℃之间。
口模区为了保证管材良好的外观和消除熔接痕口模温度一般设定在220℃左右。
此温度设置仅做参考,不同的设备对温度要求不完全一样。
总之,一个原则在满足生产的前提下尽量采用低温挤出,最大程度减少原料在熔融和塑化过程中分解。
(2)主机转速和牵引速度设定:主机的转速和牵引速度两者都可以独立调节管材的壁厚但也是一对联系很紧密的工艺条件。
两者的比值称为速比,是挤出工艺中很重要的一个工艺。
管材不同的规格、系列对应不同的壁厚,所要求的速比不同,但对同一台主机和同一副模具来说,即使管材的规格、系列相同,如果选取的口模、芯棒、定径套的尺寸不同,则速比也略有差异。
所以实际生产中的速比要根据实际情况而定。
企业为获取最大产量一般希望主机转速保持在最高转速,建议不要使主机完全满负荷的运转,最高应为额定转速的90%~95%,因为满负荷运转不单单是会严重缩短设备的使用寿命,还会造成生产不必要的麻烦,因为生产总会有波动,如果壁薄了,主机加不上去,就必须降低牵引速度,由于PERT 管材是盘卷,需要用喷码机印字控制长度,这样势必需要调节喷码机的设置,比较繁琐,所以生产中壁厚波动最好调节主机转速,固定牵引速度。
(3)真空度的设定:定型真空的选取也非常重要,定型真空的大小可以调节管材的外径,外径小加大真空度,外径大减小真空度。
真空度过大会增加阻力和产品内应力,不利于高速挤出和保证产品性能,过小又会造成外观差,尺寸不合格,因此一般真空度选取应为-0.01MPa~-0.02MPa。
2.4 模具PE-RT模具应该选择专业的模具,材质应选用专业合金,流道应有特殊镀层防止粘料。
目前国内外大多用螺旋式模头(如图2)。
此模头的作用为,使物料首先通过分流梭,分成多股,然后通过螺旋分流体进一步压缩均化,最后使物料进入由芯棒与口模组成的成型流道,形成管坯挤出,料流在分流和汇合中,达到高度均质塑化和融合,使熔体具有优良均匀的性能,在管坯成型过程中保证聚合物分子链不沿纵向取向,保证产品性能的均一。
图2 螺旋式模头2.5定径套因为定径套的结构、加工精度及冷却方式对PE-RT管材实现均匀冷却,减少管材内应力的和光亮的外观等质量非常重要,所以PE-RT管材的冷却定径部分结构不同与其它管材的定径结构。
目前较广泛应用的是水帘铜套定径套(如图3)和水帘碟片定径套(如图4),水帘铜套式定径套价格低,结构简单,维护方便,冷却效果也不错,但管材外观稍差,光泽度较低,并且管材通过时阻力也大,不利于高速挤出。
所以目前PE-RT管的生产,应用比较多的是采用水帘碟片式定径套,其价格较高,结构复杂,维护比较困难,但冷却效果好在管坯进入定径套前对其进行水环预冷却,另外,也防止物料粘附在定径套入口,造成阻塞,管坯再进入定径套内部与冷却水充分接触,冷却效果较好,光泽度较高,并且与碟片的实际接触面积较小,阻力也小,可以实现高速挤出。
图3水帘铜套式定径套图4水帘碟片定径套2.6冷却水冷却水质的好坏,水压的稳定性及水温的高低,直接影响生产的稳定性,决定冷却的速率、晶型的成型和应力的产生,定径套中的水环稳定程度决定产品壁厚的偏差,生产缺陷的形成等质量因素。
因此,实际生产中冷却水质要好,水环中的水要单独由高位水箱(如图5)提供稳定的水流和压力,水温要尽可能的低并保持较快的循环速度。
图5 生产线中的高位水箱3 影响产量的因素3.1主机根据PE-RT管材料特点,为加大挤出量和良好的塑化程度,螺杆长径比要求相对较大,一般选用螺杆直径大于60mm,长径比大于30的BM型螺杆;加料段机筒采用独立衬套结构,冷却介质冷却,内表面轴向开槽,这些结构有助于提高加料段的输送效率[1];螺杆机筒材料选用优质合金,表面进行特殊处理,加强硬度,防止粘料;挤出机采用高扭矩输出,齿轮为特殊合金特殊热处理而成,降低了噪音与热损耗;挤出操作采用先进的控制系统,才能保证PE-RT的稳定、安全、高速挤出。
3.2模具模体选用梅花8流道分流螺旋体式模头,合理的模头压缩比和口模、芯棒平直段长度,能够保证挤出量的同时,达到理想的塑化程度并有效避免了熔体破碎和严重出模膨胀现象的发生。
模体温度的精确控制也很重要,应配备大功率加热圈和设计模体内孔散热通道,保证在高速挤出的同时,实现温度的精确控制,防止塑化不良或过度受热分解。
3.3 高效定径冷却系统(1)定径套采用自然预冷加水帘预冷结构和蝶片式相结合的定径方式,设定合适的真空度,不仅使管胚与定径套贴合紧密,又避免了熔融物粘模、管坯被刮伤的现象,从而使摩擦阻力减小,使冷却速度加快,确保了管材在高速生产中尺寸的稳定性和圆度。
(2)真空定性箱的大小、长短也决定生产速度的快慢,较低的水温,较大的冷却水供应量和较长的冷却长度等都有利于快速的生产,一般为达到更快的生产速度,可以再添加1~2节冷却水箱,高速生产线的冷却水箱总长度一般都会超过10米。
3.4 牵引机目前牵引机的应用主要是履带式,也有少许皮带式。
履带式压力较大,牵引均匀,使用寿命长等优点,但高速生产时,如果速度调节不当,会产生共轭效应,影响产品外观质量。
皮带式牵引机,牵引比较平稳,不会产生共振现象,比较适合PE-RT的挤出。