阳光板

    聚碳酸酯中空阳光板板材基本生产工艺流程(1)

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    启动设备必须由一组熟练工人进行操作。并且负责人必须将所要生产产品的规格和要求向所有操作人员讲解清楚:应该确认对规定生产的产品、挤出机上安装的模具和定型器规格是否正确。在检查并核实设备(供水、供气、照明、电源等)的动力线路和电器、测头、气路、水路等之后,还应该检查模具的连接和调节螺栓是否已经拧紧;负责挤出机的操作工应该核实生产所需的原材料数量和颜色,包括透明聚碳酸酯颗粒牌号、色母料颜色、共挤出紫外线聚碳酸酯等级等。


        码垛机操作员应核实可剥离防刮痕薄膜的数量,防尘胶带数量是否足够,颜色是否正确,木质货架的数量和尺寸是否合乎要求,用作包装衬料的纸板、喷墨打印机墨水和溶剂等准备的情况。

        如果所有的事情都得到确认,则挤出机操作工应和保全工一起,给挤出机和模具进行升温,在达到设定的温度后,还要进行一定时间的保温,整个过程报警器不应该启动。

        聚碳酸酯板材生产基本工艺流程如下:热风干燥一上料一单螺杆挤出机一液压换网器一熔体计量泵一分配器(带静态分流器)一成型模具一冷却定型一一次牵引一切边一回火一电晕处理一覆保护膜一二次牵引一自动计量切断一输送一检验打包。

        (1)原科的保管和干燥处理聚碳酸酯颗粒的形状尺寸大约为2mm×3mm×4mm。可以以不同的包装形式供应25kg袋装尺寸为100cm×120cmEURO包装箱包装,装有500kg1000kg的大袋装(俗称吨袋,PP织物制成)等形式。对各种袋装料必须仔细存放,以免受灰尘或其他污染物的污染而影响挤出过程的平稳进行及产品的质量。

    在运输和配料时一定要小心,在对其进行称重时也要非常小心。要将料装在干净、干燥容器中,以免它们受到污染。对所有容器、料仓、料斗、管道、阀门等要进行定期清洗和检查,特别是更换颜色时,要进行仔细清洗。所有设备其内表面必须平滑、光亮。这种设备的首选材料最好是不锈钢。

    聚碳酸酯材料具有优异的电绝缘性能,因此在搬运和运输中,容易产生静电,应该及时消除。应将每批原料分开单独存放,以免彼此混杂而影响产品。

    聚碳酸酯是一种能够吸收水分的树脂,它极易吸收空气中的湿气。在存放一定时间后,在有空气的情况下,聚碳酸酯会吸收一定的水分,从而达到平衡(视存放温度而定)。按重量计,水分的吸收量可达0.1%0.35%。所吸收的水分不会影响聚碳酸酯的透明度,但会在挤出的板材上出现缺陷并影响物理机械性能。

    水分的去除方法常用的有两种:颗粒预干燥,用除湿干燥机或者是烘干料斗;挤出排气,用排气式挤出机排除水分及低分子挥发物。

    (2)加料挤出机料斗是一个安装在机筒进料口上给挤出器上料的小型存储器。它一般是用不锈钢材料制成的。其内部光滑,并经过抛光加工。颗粒料在挤出器料斗中应该平稳缓慢运动,这一点至关重要。若在料斗中加入了不同密度、不同几何形状或不同光滑度的物料,则较轻的复杂形状的物料会处于上层,经过一段时间后,可能形成一种分层现象。如果这种分层引起了挤出机的不规则进料,则在挤出板材时可能发生质量问题。如果所加的物料有可能形成分层现象,则应该使料斗中的料在保证正常生产条件下处于下限水平或着用人工搅拌,当然最好是使用带搅拌器的料斗。

    因为挤出加工过程应该在绝对稳定的情况下运行:如果所挤出的物料的流速不稳定,无论你如何调整牵引速度,最终加工的产品其质量和厚度都不会稳定。

    为避免在料斗中出现这种颗粒分层现象,最好采用多工位比率加料器,配合失重进料器。其中每种材料都是单独进给并受电脑控制。这样在料斗中的料始终处于最少的状况,就不会发生分层现象。建议至少配置三工位加料器:一个用于新的颗粒料,一个用于干净的回收料,一个用于色母料。

    更合理的配置是再配置一个备用的加料器,用作颜色改变时可以快速切换。

    (3)挤出过滤聚碳酸酯板材挤出时挤出机温度设定与产品的规格和要求的产量有关,也与挤出机的型号和制造商有关,表10-2是用挤出机OM 150生产10mm双层阳光板板材,产量要求350kg/h时推荐的温度值。

    由于聚碳酸酯挤出时需要的温度比较高,接近300℃,所以一般都采用分阶段升温的办法,以减小突然升温引起机械部件损坏的可能性。通常是先把各段都设定在170℃开始升温,同时做好各种开车的准备工作,待温度升到170℃并经过11.5h的保温,各种准备工作也已经基本完成后,再按照工艺要求二次设定温度,二次升温。二次升温同样在达到温度后要进行11.5h的保温。

    聚碳酸酯挤出的温度曲线与其他塑料材料正相反,加料段温度最高,以后呈递减趋势,因为加料段的短时高温(甚至可以高达320)不会损坏聚碳酸酯,而颗粒料经过高温区能够存储比较多的能量,将有利于树脂的塑化并提高产量。

    共挤出的挤出机比较小,仅需很短的时间就能达到最后需要的温度,因此在整个开车准备阶段将把温度保持在170℃,然后在需要启动前几分钟,将温度升高到工艺要求值,对OM 35推荐值见表10-3

    在挤出过程中,熔融物料最后要经过一个缝隙尺寸小于1mm的模具。因此每个未塑化的固态粒子都可能卡在机头内部,从而使熔融聚碳酸酯的流动呈现非均衡状态。如果问题严重,就需要将模具拆下清理。同时在挤出物中经常有可能出现比较多的“黑点”,因此挤出聚碳酸酯板材使用过滤网是必须的。为了保证挤出生产的连续性,还需要采用液压自动换网装置。

    用金属网对熔融物料进行过滤可以阻止未塑化的固态粒子以及尺寸只有几微米的“黑点”粒子进入模具,这些“黑点”粒子仅凭人的肉眼往往是看不见的。为保证较好的过滤效果,要采用“组合套件”过滤器,它由多层的叠加网组成。为避免网组件在边缘处断裂,出现停在模具内的金属线残段,通常用成卷的网。并有金属外围框架,以提高网边缘的强度。并且在过滤网切换时,金属网可能卷曲和发生折叠,金属外围框架可以使金属网保持平直。

    在生产过程中压力增大,表示金属网正在发挥作用:异物被网阻住,物料被压缩。但是如果网前的压力太高,则网可能破损,这样就会失去了过滤能力。发生这种情况时,过滤器前压力会突然降低。在板材上会出现大量“黑点”、“冷疤”以及其他各种缺陷。

    从液压换网器开始,熔融物料进入挤出机和模具之间的辅助裴置,如换网器、熔体泵、分配器等。这些辅助装置同样需要加热,其选用的温度将和物料熔融温度有直接关系。最好是将所有这些区域的温度控制在物料熔融温度,以避免热的熔融物料和冷壁之间产生“摩擦”而导致局部过热。

    物料熔融温度要受各种因素影响,比如材料的黏度、挤出机螺杆设计、挤出机上设定的温度范围和生产线的生产能力,所以在开始生产时我们并不能准确地知道这个参数。

    因此在所有区域设定同一个温度是最简便的办法,对于OM150,挤出能力为400kg/h,使用原料为Makrolon-KU-l-1243的挤出机来说,这个值大约是2800C,见表10-4

    在生产过程中,当所设定的物料熔融温度和实际物料熔融温度之间出现较大差异时,需要修正这个参数。

     (4)熔体泵  为从根本上解决挤出稳定问题,并且降低挤出压力,最有效的方法是采用熔体泵系统,利用其螺杆将只对聚碳酸酯在挤出过程进行塑化、输送和排气处理,并只需要建立较低的挤出压力,而由熔体泵来建立较高的并且稳定的挤出压力和挤出量。熔体泵是一种齿轮泵,安装在过滤器后、模具之前。这种齿轮泵具有独特特性,两个反向运动的齿轮压实并泵出那些位于下一对齿间空隙中的熔融聚合物,以高精度给挤出模具供应恒定的熔融物流。齿轮轴直接受熔融聚合物润滑,因此在采用较好的熔体泵的。隋况下不会漏料。

    较好的齿轮泵,可以将挤出料流控制在公差小于1kg/h的范围内,从而生产出稳定且质量可靠的板材。熔体泵的唯一缺点是成本较高。并且其间熔融物温度会升高几摄氏度,为此,最好采用一个规格较大的泵,这样转动较慢,不会使聚合物产生过高热量。国外供应聚合物熔体泵的著名厂家有:ALFATECHMAAGLU-WAMVVOMP等。

    在生产之前我们必须核定熔体泵参数,以确定熔体泵的转速。比如,一台直径为80mm的熔体泵当转速为1rmin时,每小时泵出12kg的聚碳酸酯。如果我们用80mm的熔体泵要想得到40kg/h的产量:溶体泵转速=400÷12=33.3rmin。如果这个转速是可以接受的,在开始生产时就以此来设定溶体泵的转速,然后根据情况适当调整。