塑料挤出工艺温度优化思索与实践

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1、塑料挤出工艺温度优化思索与实践　　摘要：塑料相关制品是人们日常生活不可缺少的合成材料之一，而想要生产出性能优良的塑料制品，不仅需要优质的原材料、先进的加工设备和优良的生产工艺，而且各项工艺参数的选用也非常关键。通常在将原料的物料化学性能转移至塑料产品的过程中，为确保其尽可能不被损坏，在不同的生产阶段都对物料的温度有着较为严格的要求。因此，控制好挤出机料筒及机头各段的温度对于提高塑料产品的质量、保证产品性能具有积极的意义。基于此点，本文就塑料挤出工艺温度优化的思考与实践进行浅谈。关键词：塑料；挤出机；温度控制

2、一、塑料挤出工艺温度控制的必要性6通常情况下，可挤出的塑料基本都属于热塑性塑料，在加热的过程中塑料会熔化成为熔体，挤出后经过定型冷却成为最终制品。塑料转变为熔体时的热量主要是由挤出机料筒或是机头加热器提供，在这一过程中，电机也会输入能量，即电机带动螺杆转动时螺杆为了克服黏稠熔体的阻力而产生出来的摩擦热量。根据有关试验结果表明，热塑性塑料的降解量与其自身受热时间成正比。因而，为了进一步提高塑料的挤出质量，应采取有效地措施降低或消除熔体产生的热降解，避免熔体在模头中停留时间过长。熔体在模头中的停留时间，除了与模

3、头本身的特定设计外，与熔体温度的控制有很大的关系。温度可以影响塑料的熔融过程和熔体的流动性，对挤出温度和挤出工艺制品的质量有着密切的关系。温度过低，挤出口出料不畅，熔体失去光泽，并出现波纹、不规则皲裂等现象；另外温度过低，使得熔融区延长，从均化段出来的熔体中仍夹杂着固态物料，这些未熔物料一起成型于制品上，其对制品的影响就不言而喻了。温度过高，熔体的形状稳定性差，收缩率增加，还有可能改变原料特性，导致成品报废。温度控制的好坏直接决定了塑料制品的性能，其优化的意义可见一斑。二、塑料挤出工艺温度优化的有效途径（一

4、）不同阶段物料对温度控制的要求在塑料挤出工艺的温控研究中，通常会将粒料在料筒当中的运动、性能、状态这三者的变化分为以下三个阶段进行研究。61.物料输送段（给料段）。粒料首先通过加料口进入到输送段当中，该段基本的任务是开始将粒料压实，并向前输送。该段要产生足够的推力，机械剪切并搅拌混合，如温度过高，使塑料早期熔融，不但导致挤出过程中的分解，还会引起“打滑”，造成挤出压力波动，并因过早熔融，而导致混合不充分，塑化不均匀。2.压缩熔融段。在该段中，螺杆螺槽的深度会变得越来越浅，而螺距也会随之越变越小，物料逐渐被压

5、得很密实，同时，在料筒外热和螺杆、料筒对物料的混合、剪切作用所产生的内摩擦热的作用下，塑料的温度不断升高，，固体物料便会慢慢开始融化，在该段结束全部物料熔融并转变为粘流态，但此时各点的温度未达到完全统一。3.均国际医药卫生导报化段。该段的主要作用是接受熔融后的物料，并使其温度、密实度、粘度、应力以及流速等趋于均匀，为物料顺利从口模中挤出做准备。当熔融段的物料经过口模后，便会在牵引装置的作用下通过定型装置，最终获得精确的截面尺寸和、形状以及光滑的表面。（二）温度优化控制措施1.给料段温度控制。通常情况下，该段

6、的显示温度仅表示电加热器传递给螺筒的温度，却并不代表物料的实际温度，物料温度一般都要比这个温度低很多。当物料刚进入到挤出机当中时，其温度约为30°左右，而由螺杆产生出来的剪切热远远没有达到这一温度。为了有效预防物料在加料口位置处形成架桥或是在机筒内形成粘壁等情况，温度的设定值也不宜过高，应当尽量控制在显示温度6为150℃以下为宜。需要阐明一点，给料段的温度设定稍低一点时，如130℃左右，通常也可以生产出质量达标的型材，但是因为外热供给的较少，则需要过多的剪切热来提升熔体的温度，这样一来便会对螺筒造成一定的磨

7、损，从而降低挤出机的使用寿命。2.压缩熔融段温度控制。压缩段是剪切作用相对较大的一个工作阶段，当物料通过给料段进入该阶段后，在螺杆的剪切作用下，其温度会快速升高。所以，在这一阶段应当设定在比给料段高20-40℃的温度，这样有助于加快物料的流动性，并降低物料的粘度，可以显著降低剪切热对物料造成的危害。3.均化段温度控制。当物料进入到熔融段以后基本都处于完全融化的状态，此时由于螺槽容积发生变化，从而会导致熔压急剧下降。因此，该阶段的温度也应当尽可能设定的高一些，与压缩段保持一致或略高10-20℃，这样有利于避免

8、熔体温度降低影响挤出质量。5.口模温度控制。设定口模温度最主要的作用是为物料成型以及调整流速和壁厚提供服务。当熔体进入到口模之后，已经形成薄壁熔体，所以仅仅凭借外加热便可以将熔体的温度均匀提升至最佳的塑化温度。需要注意的是当型材塑化不良时，不可仅凭提高口模温度来进行调整，这种做法是不可取的，因为过度提高口模温度会使熔体从口模当中被挤出，从而发生不均匀膨胀。（三）利用挤出机温控系统对工艺温度进行优化61.系统硬件。