聚乙烯管材的挤出技术
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给水用聚乙烯(PE)管材生产工艺规程1 总则为确保给水用聚乙烯(PE)管材生产操作规范化,保证管材产品质量符合GB/T13663-2000《给水用聚乙烯管道系统第1部分:管材》标准和相关法律、法规的要求,特制定本生产工艺流程。
2范围适用于以聚乙烯(PE)树脂为主要原料,经挤出工艺成型的给水用聚乙烯(PE)管材(以下简称管材)的生产工艺流程。
3生产工艺流程3.1 生产计划3.1.1 根据公司销售部门下达的给水用聚乙烯(PE)管材生产计划通知书,工艺责任工程师应根据生产计划通知书的要求制定相应的生产计划和作业指导书下达生产车间,生产计划和作业指导书中要明确规定该批产品的产品批号、原材料牌号、分级和原材料批次(批号)等。
凡是涉及给水用聚乙烯(PE)管材生产的质量记录表卡,都应当填上产品批号、原材料牌号、材料分级和原材料批次(批号)等。
3.1.2 车间主任按照工艺责任工程师下达的生产计划和作业指导书通知班(组)长进行生产准备工作。
3.1.3 上料班根据车间主任下达的生产计划领料并进行烘干,烘干温度设定在70-100 ℃之间,烘干时间一般在2-3小时。
3.1.4 由工艺责任工程师和车间主任检查并核实班(组)长的生产准备工作是否符合生产计划和作业指导书的要求。
3.2 开机前的准备3.2.1 机器设备常规检查检查挤出机传动箱、齿轮箱是否加注润滑油,电路、气路、冷却系统、配混料烘干系统、主机、真空成型机、牵引机、喷墨印字机、切割机、空气压缩机等空机运转是否正常,确定所有机器均属正常运转方可安装模具。
3.2.2 安装模具根据下达的生产计划,在挤出机头上安装相对应规格的燃气管材挤出模具,在真空定型箱内装上同规格的定径铜套和橡胶密封衬板,调整出模具壁厚均匀度,所有连接螺丝都要涂上二流化钼锂基脂润滑脂并拎紧,安装模具加热圈、热电偶、温度计,接上加热电源线,准备升温。
3.2.3 升温升温前,先设置主机机筒和机头(模具)各段(区)加热温度,给水用聚乙烯(PE)管材生产机筒和机头各段(区)加热温度的设置范围见表1。
pe管材生产工艺流程PE管材是以聚乙烯为原料,经过一系列的加工工艺生产出来的管子。
下面将介绍PE管材的生产工艺流程。
首先,原料准备。
PE管材的原料是聚乙烯,一般使用高密度聚乙烯(HDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)。
在生产之前,需要将聚乙烯原料粉末加工成颗粒状,以便后续的操纵。
其次,颗粒预处理。
将经过加工成颗粒状的聚乙烯原料进行预处理,主要是通过加热和烘干来去除颗粒中的湿气和杂质,确保原料的质量。
接下来是挤出模压。
将预处理好的聚乙烯颗粒送入挤出机中。
挤出机通过加热和压力将颗粒状的聚乙烯加热熔化,并将其送入模具中。
模具是根据需要生产的管径和壁厚进行设计的,通过挤出机的加热和压力作用下,聚乙烯熔化后流入模具,形成管材的外形。
同时,模具内部的冷却系统也会对正在形成的管材进行冷却,以保证管材的均匀性和规格的准确性。
然后进行真空冷却。
在模具内部,冷却系统起到了基本的冷却作用,但是仍然需要在管材形成后进行一段时间的真空冷却,以进一步消除管材内部的应力和热应力。
接下来是切片。
将经过冷却后的管材取出,送到自动切割机上。
切割机会根据预设的长度和数量将管材进行切割,同时,也会检查切口的质量,确保切口的平整和无任何缺陷。
最后是包装。
切割完成后的管材会进入包装环节。
一般采用卷装形式,将管材卷绕在芯轴上,然后通过封头机将管材的两端进行封存。
同时,也会在包装过程中对管材进行质量检查,确保产品的质量。
以上是PE管材的生产工艺流程。
通过原料准备、颗粒预处理、挤出模压、真空冷却、切片和包装等一系列工艺,可以生产出具有一定规格和质量要求的PE管材。
PE管材具有重量轻、强度高、耐腐蚀、施工方便等特点,在市场上有着广泛的应用。
hdpe管生产工艺
HDPE(高密度聚乙烯)管是一种具有优良性能的管材,广泛
应用于管道输送领域。
以下是HDPE管的生产工艺。
1. 原材料准备:HDPE管的主要原料是聚乙烯颗粒料,需要按
照一定比例配制。
根据不同需求,还可以添加一些辅助添加剂,如抗氧化剂、稳定剂、颜料等。
2. 挤出成型:首先将配制好的原料放入挤出机的料斗中,通过螺杆的旋转将原料加热熔融。
随后,将熔融的原料通过挤出机的模头挤出,形成管形。
挤出机的物料温度和挤出速度要根据原料特性和管子尺寸进行调整和控制。
3. 管材冷却:挤出的管材需要通过冷却系统进行快速冷却以固化和稳定形状。
一般使用喷淋冷却的方法,将冷却水喷淋在管材表面,使其迅速降温。
4. 弯曲和切割:经过冷却后,管材可以通过弯曲机进行曲线管的生产,也可以通过切割机进行长度定尺或斜切。
5. 检测和质量控制:对成品管材进行外观检测,如管材的平整度、表面光滑度、颜色一致性等,还需要进行压力测试以验证其承压能力。
同时,对原料和半成品也进行质量控制,保证产品质量。
6. 封装和发运:经过质检合格的HDPE管材可进行封装,一
般常用的封装方式是卷筒式包装或管材打包。
封装完毕后,
HDPE管可以通过陆运、海运等方式发往客户。
以上是HDPE管的主要生产工艺。
每个环节都要进行严格的控制和检测,以确保生产出符合标准要求的高质量HDPE管材。
此外,根据不同应用领域的要求,还可以进行定制生产,如添加抗紫外线剂、耐磨剂等,以提高管材的性能和耐用性。
pe管材生产工艺聚乙烯(PE)管材是一种常用的塑料管材,具有重量轻、耐腐蚀、易安装等特点,广泛应用于市政工程、农业灌溉、石油、化工、矿山等领域。
下面将介绍PE管材的生产工艺。
首先,PE管材的生产工艺可以分为两个主要步骤:外层管材的制造和内层管材的制造。
先生产内层管材,再将外层管材套在内层管材上。
内层管材的制造主要包括以下几个步骤:1. 原料准备:选择高品质的聚乙烯(PE)颗粒作为原料,将其加入料斗中,准备后续的制造过程。
2. 塑状:将原料从料斗中传输到挤出机中,通过挤出机的加热、融化、塑形等步骤,使原料变成圆形的塑料毛坯。
3. 拉伸:将毛坯送入拉伸机中,通过拉伸的过程,使其形成圆形的管材。
4. 切割:将拉伸好的管材通过切割机进行一定的长度切割,得到制成的内层管材。
外层管材的制造主要包括以下几个步骤:1. 原料准备:同样选择高品质的聚乙烯(PE)颗粒作为原料,准备后续的制造过程。
2. 塑状:将原料从料斗中传输到挤出机中,通过挤出机的加热、融化、塑形等步骤,使原料变成圆形的塑料毛坯。
3. 加工:将毛坯送入压痕机中,通过压痕机的压制,使其形成具有凸凹纹路的管材。
4. 热压合:将制成的内层管材放入压塑机中,同时将外层管材套在内层管材上,通过高温压力的作用,进行热压合。
5. 切割:将热压合好的管材通过切割机进行一定的长度切割,得到制成的PE管材。
生产中还可以根据需要进行以下一些附加工艺:1. 外层管材的标识:通过在外层管材上喷涂标识、刻印标志等方式,进行管材的标识和识别。
2. 冷却:对制成的管材进行冷却处理,使其达到理想的硬度。
3. 检测:对制成的管材进行一系列的检测,包括外观质量、物理性能等方面的测试,以确保其质量符合要求。
以上是PE管材生产工艺的简要介绍,生产过程中需要注意控制好各个环节的操作,以确保最终产品的质量和性能。
同时,还需要遵守相关的生产标准和安全规范,保障生产过程的安全和稳定。
pe管材的生产工艺流程PE管材的生产工艺流程PE管材是一种常用的塑料管材,具有耐腐蚀、耐高温、抗冲击等优点,在建筑、农业、化工等领域得到广泛应用。
下面将介绍PE管材的生产工艺流程。
一、原材料准备PE管材的主要原材料是聚乙烯(PE)树脂颗粒。
在生产之前,需要将PE树脂颗粒进行筛选和干燥处理,以保证原材料的质量和稳定性。
二、挤出成型挤出是PE管材生产的核心工艺。
首先,将经过干燥处理的PE颗粒放入挤出机的料斗中,通过螺杆的旋转将PE颗粒加热熔化。
然后,将熔融的PE材料从模头中挤出,形成长条状的管材。
三、冷却和固化挤出的PE管材经过冷却后,需要进行固化。
一般采用水浴冷却的方式,将挤出的管材放入冷却水槽中进行冷却。
冷却后的管材会逐渐固化,增强其结构强度和稳定性。
四、切割和打包冷却固化后的PE管材需要进行切割和打包。
首先,将管材进行定尺切割,根据不同的需求,可以切割成不同长度的管材。
然后,将切割好的管材进行分类、堆放,并进行包装,以便进行运输和储存。
五、质量检验生产过程中,需要对PE管材进行严格的质量检验,以确保产品的质量和安全性。
质量检验包括外观检查、尺寸检测、物理性能测试等。
只有通过了质量检验的PE管材才能出厂销售。
六、产品应用经过上述工艺流程生产的PE管材可以应用于各个领域。
在建筑领域,PE管材可用于给排水系统、暖通空调系统等。
在农业领域,PE管材可用于灌溉系统、排水系统等。
在化工领域,PE管材可用于输送化学品和液体等。
总结:PE管材的生产工艺流程包括原材料准备、挤出成型、冷却和固化、切割和打包、质量检验以及产品应用等环节。
通过严格的生产工艺和质量检验,可以确保PE管材的质量和安全性。
PE管材在各个领域的应用广泛,为社会的发展和进步做出了重要贡献。
聚乙烯管材挤出成型工艺参数需如何控制:1)温度控制:PE原料熔体流动速率不同,生产过程温度控制也不同,应根据原料的熔体流动速率确定控制温度。
一般HDPE结晶度高,结晶熔化潜热大,成型温度比LDPE高一些。
一般PE管温度控制口模温度低于机身最高温度,目的如下:PE材料熔体黏度低,成型温度范围宽,降低温度有利于成型,使制品更密实;机头温度低有利于成型,可提高生产效率;可节约能源,减少浪费。
2)冷却控制整个生产过程中需要冷却的部位有料斗、定径套、冷却水箱。
料斗:因PE软化温度低,一般在料斗处设有夹套,内通冷却水防止PE颗粒受热过早粘连,从而影响物料向前输送。
定径套:不论是内压法还是真空定径法,其定径套内均需通水冷却,以保证管材尽快固定形状,由于管材刚离开口模时温度较高,为使其缓慢冷却,一般水温控制在30~50度较好,或者在空气中冷却后再进行定径。
冷却水箱:为了排出管壁的余热,使管材进一步冷却,将已成型的管材通入冷却水箱,水箱中进水方向与管材挤出方向相反,使管材逐渐冷却,以减小内应力,水位应以浸没管材为准,为防止管材在水箱中因浮力作用弯曲,在水箱中设2~4个定位环。
3)冷却速度PE管材应缓慢冷却,否则管材表面无光泽,且易产生内应力。
冷却过程对生产过程、产品质量均有重要影响。
4)定径方法一般大口径管多采用内压法定径,其定径套紧接在机头前端,中间夹有绝热圈。
管内压缩空气压力为0.02~0.04MPa,在满足圆度要求的前提下,应尽量控制压力偏小一些。
大口径管采用内压法定径的原因是:口径大的管材用管外抽真空的方法不易保证圆度,而且管内通压缩空气的方法,使管外壁紧贴于定径套内壁而定径,能达到定径效果。
小口径管材采用真空定径法,真空定径套与机头大约20~50mm的间隙。
一般口模直径大于定径套内径,两者相距一定的间隔,一方面使管径有一个过渡,另一方面防治空气进入管外壁与定径套内壁之间影响定径效果。
定径套分三个阶段:第一段冷却,第二段抽真空(3~6)X104Pa,第三段继续冷却1 / 1。
聚乙烯挤出成型工艺摘要:介绍挤出成型以及特点,挤出成型的运作原理。
聚乙烯薄膜的挤出过程。
关键词:特点;原理;挤出过程;一、概述挤出成型是高分子材料加工领域中变化众多、生产率高、适应性强、用途广泛、所占比重最大的成型加工方法。
挤出成型是使高聚物的熔体(或粘性流体)在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型,所得的制品为具有恒定断向形状的连续型材。
挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。
塑料挤出成型亦称挤塑或挤出模塑,几乎能成型所有的热塑性塑料,也可用于热固性塑料,但仅限于酚醛等少数几种热固性塑料,且可挤出的热固性塑料制品种类也很少。
塑料挤出的制品有管材、板材、捧材、片材、薄膜、单丝、线缆包裹层、各种异型材以及塑料与其他材料的复合物等。
目前约50%的热塑性塑料制品是挤出成型的。
1.1挤出成型工艺特点:(1)连续成型,产量大,生产效率高。
(2)制品外形简单,是断面形状不变的连续型材。
(3)制品质量均匀密实,尺寸准确较好。
(4)适应性很强:几乎适合除了PTFE外所有的热塑性塑料。
只要改变机头口模,就可改变制品形状。
1.2挤出成型的基本原理:(1)塑化:在挤出机内将固体塑料加热并依靠塑料之间的内摩擦热使其成为粘流态物料。
(2)成型:在挤出机螺杆的旋转推挤作用下,通过具有一定形状的口模,使粘流态物料成为连续的型材。
(3)定型:用适当的方法,使挤出的连续型材冷却定型为制品。
二、吹塑薄膜的挤出(1)机头和口模吹塑薄膜的主要设备为单螺杆挤出机,其机头口模的类型主要有转向式的直角型和水平向的直通型两大类,结构与挤出管材的差不多,作用是挤出管状坯料(2)吹胀与牵引在机头处有通入压缩空气的气道,通入气体使管坯吹胀成膜管,调行压缩空气的通入里可以控制膜管的膨胀程度。
由于吹塑和牵仲的同时作用,使挤出的管坯在纵横两个方向都发生取向,使吹塑薄膜具有一定的机械强度。
因此,为了得到纵横向强度均等的薄膜,其吹胀比和牵伸比最好是相等的。
HDPE管材生产工艺1. 管材生产工艺概述高密度聚乙烯(HDPE)管材是一种常用于供水、排水、天然气输送等领域的塑料管材。
它具有优异的耐腐蚀性、高强度、耐磨损、耐低温等特点,因此在现代建筑和基础设施建设中得到广泛应用。
HDPE管材的生产工艺包括原料准备、挤出成型、冷却定型、切割和检验等多个环节。
下面将详细介绍每个环节的工艺流程和关键技术。
2. 原料准备HDPE管材的主要原料是高密度聚乙烯树脂颗粒。
在生产过程中,需要将树脂颗粒通过干燥、混合、熔融等步骤,制备成为可用的塑料熔体。
首先,将树脂颗粒进行干燥处理,去除其中的水分,以保证挤出过程中不产生气泡和缺陷。
然后,将干燥后的树脂颗粒与添加剂(如抗氧化剂、防老化剂等)进行混合,以提高管材的机械性能和耐候性。
最后,将混合后的原料进入挤出机,通过加热和融化,制备成为均匀的塑料熔体。
3. 挤出成型挤出成型是HDPE管材生产的核心工艺环节。
在挤出机中,塑料熔体被加热到一定温度,然后通过螺杆的旋转和挤出口的模具,将熔体挤出成为圆形截面的管材。
在挤出过程中,需要控制挤出机的温度、压力和速度等参数,以确保管材的质量和尺寸稳定。
同时,还需要采用真空吸引和冷却水循环等措施,使熔体迅速冷却,形成规整的管材。
4. 冷却定型挤出成型后的管材需要经过冷却定型,使其保持稳定的形状和尺寸。
一般情况下,冷却定型采用水槽冷却的方式。
将挤出的管材通过传送装置送入水槽中,水槽中循环流动的冷却水能够迅速将管材的温度降低,使其固化成为实心的管材。
同时,水槽中的冷却水还能够冷却挤出机的模具,避免过热对管材质量的影响。
5. 切割和检验冷却定型后的管材通过传送装置送入切割机,进行长度定尺切割。
切割机根据设定的长度,自动将管材切割成为所需的长度,并进行削边处理,以提高管材的连接性能。
切割后的管材需要进行质量检验,以确保其符合相关标准和要求。
常见的检验项目包括外观质量、尺寸偏差、壁厚均匀性、物理性能等。
聚乙烯管材的挤出技术∙发布:2009-12-9 8:22:20∙来源:本网∙进入论坛讨论适用于管材挤出的聚乙烯原料聚乙烯塑料主要分两大类:高密度聚乙烯HDPE(低压聚乙烯)和低密度聚乙烯LDPE(高压聚乙烯),高密度聚乙烯是乙烯单体在低压状态下共聚而成,故又称作低压聚乙烯,低密度聚乙烯是乙烯单体在高压状态下共聚而成,所以又称作高压聚乙烯。
聚乙烯材料的应用非常广阔,管材领域只是聚乙烯应用领域中其中一个重要方面。
由于HDPE和LDPE物理性能上存在差异,所以两种材料在管材应用领域上各有不同:低密度聚乙烯(LDPE)具有良好的柔韧性。
但是,抗压耐压强度较低,所以只能用于低压力小直径的管材,它经常被制作成盘管而用于农村改水和一些非长期使用的场合。
而高压聚乙烯材料由于具有较好的抗压性能,所以HDPE广泛应用于压力管领域(比如给水、供气、城市排水等)。
70年代末,欧美某些化学企业也相继推出了新型的聚乙烯材料MDPE,MDPE的应用尚在推广阶段,这几种材料在给水管领域的应用比例如下(以欧洲国家的应用为例)近年来,国际标准ISO4427-1996根据管材的最小要求强度(MRS)将管材用聚乙烯材料分为PE32、PE63、PE80、PE 100。
也就是说:PE80通俗解释就是:该材料管材在20℃,连续受压50年不破坏,管壁承受最小要求强度是:8。
0Mpa,如此类推。
在塑料管发展的初期,聚乙烯压力管材的使用是远小于聚氯乙烯,其主要原因是受到成本的约束,在早期,聚乙烯管材料主要是PE63,高性能、高强度的聚乙烯管材尚未开发成功,而使用PE63以下的管材料,在同样的压力和直径下,聚乙烯管的管壁比聚氯乙烯管厚一倍以上。
所以其制造成本远比PVC高,而且只能用在低压下小直径领域。
同样是直径Φ200,同样是1Mpa压力等级,PE63管材壁厚是18。
2毫米,而UPVC的管材壁厚是8。
7毫米,也就是说,PE63的管材重量是UPVC管材的1。
42倍,所以在制造材料成本上,PE63与UPVC相比,在材料成本上无法抗衡。
随着HDPE新材料、新技术的出现,这种成本(重量)上的差异发生了很大的变化,随着第二代聚乙烯管材料(相当于PE80)和第三代聚乙烯管材料(相当于PE100)的出现,在同样直径Φ200同样压力等级及条件下,相同长度的PE的聚乙烯管材重量只是UPVC管材的0。
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所以,第二代和第三代的聚乙烯管材料不仅显著地提高了PE的最小要求强度,而且也提高了抗环境应力开裂性能,而且具有显著的抗裂缝快速增长能力,更重要的是在同样使和压力下可以减少壁厚,增加输送截面,(例如在10巴压力下输送水,Φ200直径的PE100聚乙烯管比Φ20PE80的聚乙烯管壁厚可以减少33%,输送截面增加16%)。
而在同样壁厚下增加所用的压力,提高输送能力(例如:在同样壁厚下输送天然气,使用PE100的聚乙烯管输送压力可以达到10巴,用PE80聚乙烯管输送压力只能达到4巴),随着聚乙烯技术的改进、经济效益是显著的,最近有报道说,第四代聚乙烯管材料PE125已经开发成功,由此可以预测,更大直径,更具经济性的聚乙烯压力管道更具有广阔的使用领域。
PE管材的挤出设备聚乙烯管材生产线包括挤出主机,管材模头定型装置、定型模具、冷却装置、牵引装置、切割装置、收集装置等部分。
联塑机器在聚乙烯管材挤出领域,一直以高速生产高品质的管材为发展方向,对Φ110mm以下的管材生产技术而言,生产速度和生产稳定性显得非常重要,而对Φ110mm以上规格的管材生产技术来说,质量的保证和生产的稳定性和设备的可靠性是最重要的,纵观目前国内企业对大口径(Φ250以上)高压力等级(壁厚较大)的聚乙烯管材的生产技术尚处在起步阶段,对很多企业来说,以高速生产高品质的大口径聚乙烯管材无疑是一个最新的课题。
挤出机聚乙烯管材挤出生产线的重要核心之一,就是挤出机。
对于聚乙烯管材的加工,最广泛使用的主机都是单螺杆挤出机。
单螺杆挤出机是一种已有几十年发展历史的机种,对国内很多企业来说,单螺杆挤出机设计还是运用传统的设计理论为依据,因此,这类型的单螺杆挤出机存在以下缺陷:低扭矩、低挤出量高混炼与稳定挤出相冲突高产量依赖于大直径的螺杆因此,传统的单螺杆挤出机只能满足PE63以下材料的加工,由于挤出量的限制,生产大口径高压力等级的PE管材比较困难,如果生产Φ400、PN0。
8的PE管材,使用传统的机型,必须选择螺杆直径Φ200MM以上的单螺杆主机,这样就增加了设备的加工难度,更重要的是产量/功率的比例就显是太低、耗能太大。
因此,为了达到最佳的熔体质量与制品质量,不断提高生产效率,高品质的单螺杆挤出机必须满足下列的要求:高扭矩、以保证高挤出量合理的螺杆直径,极高的挤出量理想的混炼效果,稳定的高挤出量严格控制剪切作用,以获得理想的物料温度,防止由于降解与交联导致材料性能的变化较大的加工适应性在较小机型在达到较高的挤出量,只有使用斜度沟槽衬套的挤出机才能实现。
这种挤出机配置了一个具有特殊结构的加料衬套,内孔表面具有多条带有斜度沟槽,沟槽的数目和深度同样会影响挤出机的产量,在沟槽的外壳布置一个螺旋环形槽的冷却系统,以实现对喂料区域的温度控制并且与相邻的高温机筒区相隔离。
这种结构大大提高效率,因此,在这种系统里,决定整台挤出生产线产量的不是系统的反压,也不是简单加料段的螺槽深度,而是相互配合的输送效率。
为了更好地提高主螺杆的塑化效率,联塑机器首先倡导了一种简称为"双阶式螺杆"。
双阶式螺杆的基本原理就是把两根单独的螺杆所配合而产生的优点结合起来,在这种双阶式螺杆结构中,物料的塑化不全依赖在压缩比的大小,剪切的大小上,而主要体现在物料的混合以及相互的热交换上。
因此,特殊的斜沟槽加料衬套和双阶式螺杆的相互结合,体现了一种全新理念的单螺杆机型,这种机型的优点如下:突破传统的产能概念可以实现小螺杆高产能的目标有效地合理控制物料所受的剪切,完成其塑化提高了挤出机的加工适应性、真正达到一机多用,一杆多用的效果。
对于双阶式螺杆系统而言,螺杆机筒的材质应与传统的氮化钢材质有所改进,提高螺杆的抗韧抗弯强度,提高机筒螺杆的滑动效率,材料及工艺处理的方法有两种:一是采用双金属材料;二是采用合金主体烧结特殊合金材料。
体现传统机型与新机型的最直接的反映就是挤出效率的极大幅度的提高,同等直径的单螺杆挤出机,新机型的产量水平是传统机型的二倍。
聚烯烃管材挤出模头在管材挤出生产中,挤出模头的优劣对产品的品质同样起到非常重要的作用。
对于加工聚乙烯材料而言。
一种优化的管材挤出模头应满足以下的要求:一、物料在模头里可以得到进一步的充分的混合后以均匀的熔体挤出口模。
二、能提供最恰当的物料在机头内的停留时间,停留时间过短,影响熔融物料的质量,过长则会促使熔融物料的降解和交联,破坏物料原有的物理性能。
三、能确保物料在机头内保持较低熔体压力和挤出稳定的平衡。
四、能确保物料在机头内维持较低的料温,以防止物料在机头挤出时产生横向流动和过早地产生氧化效应。
在PE管材的加工领域,使用较广泛的模头结构有:1、螺旋机头;2、篮式机头;3、过滤机头。
螺旋机头螺旋机头的原形来自于PE薄膜的管状模头,其原理就是:熔融物料从主机进入模头,通过若干个星状分配孔,或者通过若干道放射状分布的流道,环绕芯模形成多股的螺旋料流。
螺旋机头因而得名。
在这种机头里,有个关键的部件--螺旋分流体,熔体在螺旋分流体的状态直接影响管材的品质。
螺旋机头的设计原理是通过利用多股螺旋分流对主机挤出的物料进行多次的轴向和径向的重叠,以达到充分混合的目的,以期达到高度均匀的挤出熔体。
多股螺旋料流的重叠沿着挤出方向,径向重叠逐渐减少,螺旋分流体与型腔间隙沿挤出方向逐渐增加,轴向流动逐渐成主流。
在这个重叠过程中,由于螺旋料流较大程度地改变了主机挤出物料的方向,从而会产生多股料流之间因流动方向相冲击而产生过多的紊流,和沿挤出方向的压力波动,从而会对管材的内壁产生挤出波动,影响管材的品质。
因此,螺旋机头的合理和准确的设计就显得非常困难和掌握。
如流道数量,螺旋流道的渐变斜度与宽度,螺旋分流体与型腔之间的间隙变化率等等因素的平衡和分配并不能依赖于理论上的优化设计。
因此,机头的修模时间就会变得更长,成功率也会大大降低。
对不同的物料而言,有关螺旋分流体的参数必须加以调整,也就是说对一种设计的螺旋分流体而言,这只能满足特定的某种物料的挤出,改变挤出物料的品种,必须更换螺旋分流体,否则会影响熔物料熔体的质量,因而对螺旋机头而言,加工的适应面较窄是它的突出的缺点。
篮式机头在篮式机头里,同样存在着一个关键的部件--筛篮,在篮式机头上,芯模可以通过支架或带有星状孔的料流导入块固定在机头体上,在工作时熔融物料流过多孔区域,物料的流动方向不是沿轴向流动,而是沿径向从里向外流动,在筛篮区域内熔体料流两次改变流向。
首先由轴向变成径向,然后再变成轴向,物料通过此种方式得到混合均化。
然后物料必须通过一个阻滞区域和相邻的松驰缓冲区域,实现料流之间的融合,从而以比较均匀的熔体挤出口模。
在这种结构的模头里,物料在筛篮区域的流动状态直接影响熔体的质量和管材的品质。
由于在篮式机头里,混合元件--筛篮往往设置在机头的芯棒体上,这样限制了筛篮体的直径大小。
这种结构使能提供熔体在圆周截面上具有较大的过流面积,但是决定模头混合效果的主要是径间截面的过流面积的大小。
因此,篮式机头在混合效果上不足是它的较明显的缺陷。
但是,这种机头在低压挤出的稳定性方面也有它的较好的体现。
过滤式机头在这种机头里有一个关键的核心部件--过滤网板。
在挤出时,熔融物料从主机通过星状分布的多个小孔分成多股料流,然后经过第一个松驰缓冲区进入第一阻滞区域,在这个过程中,熔体的流动速率发生了较大的变化。
熔体流动速率的变化会对物料的均化发生较大的促进作用。
物料经过第一个阻滞区域后进入到第二个松驰缓慢区,在这个松驰缓慢区里,特别设置了一个具有极大过流面积的过滤网板。
物料在这个过程中再次发生了一次流动速率的变化。
物料得到再一次混合后经过核心元件--过滤网板,在过滤网板上设置了1200个以上的过滤小孔,物料由此得到了最充分的混合。
最后物料再经过一个压力阻滞区后挤出口模。
在这种过滤式机头里,物料的流动速率发生多次的变化从而增加了机头的混合效果,再经过过滤网板使料流之间产生重叠。
由于在过滤网板上的径向过流面积较篮式模头增大很多,无疑过滤网板在这个区域里起到一个静态混合器的功能。
同样,这种机头也是一个低压高混合机头,即使在很高的挤出量状态下,也能实现理想的均化效果,这种机头同样赋予物料的低压和超稳定的流动。
因此,对管材的高速挤出特别适合和令人满意,同时这种机头的熔融物料得到足够和充分的热量传递和热量交换。