结晶塑料与非结晶塑料详解

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1、技術專欄塑膠機類射膠螺桿簡介與影響塑化品質之主要因素　射膠螺桿之功能：　加料、輸送、壓縮、熔化、排氣、均化　螺桿之重要幾何尺寸：　螺桿直徑、進料段、壓縮段、計量段、進料牙深、　計量牙深　　　螺桿直徑（D）　‧與所要求之射出容積相關　射出容積=1/4π‧D2‧（射出行程）‧0.85　‧一般而言，D2與最高射出壓力成反比　‧D愈大，押出率愈大；Q≒1.29D2HmNr‧60/1000(kg/Hr)　　入料段　‧負責塑料的輸送、推擠與預熱　‧應保証入料段結束時開始熔融，預熱到熔點。　‧固態比熱↑、熔點↑、潛熱↑，加熱到熔點需　　熱多，入料段應長固態熱傳導係

2、數↓，傳熱慢　　、塑料中心溫升慢，入料段應長預熱↑，入料　　段可短。　‧結晶性料最長（如：POM、PA）；非晶性料　　次之（如：PS、PU）；熱敏性最短（如：PVC）。　　　壓縮段　‧負責塑料的混鍊、壓縮與加壓排氣，通過這一　　段的原料應該已經幾乎全部熔解，但是不一定　　會均勻混合。　‧在此區域，塑料逐漸熔融，螺槽體積必須相應　　下降，否則料壓不實、傳熱慢、排氣不良。　‧對非晶性塑料，壓縮段應長一些，否則若螺槽　　體積下降快，料體積未減少，會產生堵塞。　‧結晶型塑料實際上非全部結晶（如PE：40～　　90%結晶度，LDPE：65%結晶度），因此目　　

3、前壓縮段有加長的趨勢。　‧一般佔25%螺桿工作長度。　‧尼龍(結晶性料)2~3圈，約佔15%螺桿的工作長　　度。　‧高黏度、耐火性、低傳導性、高添加物，佔40%　　~50%螺桿的工作長度。　‧PVC可利用佔100%螺桿的工作長度，以避免激　　烈的剪切熱。　　計量段　‧理論上到計量段之開始點，料應全部熔融，但至　　少要計量段=4D，以確保溫度均勻、混鍊均勻。　‧計量段長，則混鍊效果佳；計量段太長則易使熔　　體停留過久，而產生熱分解；太短則易使溫度不　　均勻。　‧一般佔20~25%螺桿工作長度。　‧PVC熱敏性，不宜停留過長，以免熱分解(可不要　　計量段

4、)。　進料牙深、計量牙深　‧進料牙深愈深，在進料區之輸送量愈大，但需考慮　　螺桿強度。　‧計量牙深愈淺，塑化之發熱、混合性能指數愈高，　　但需防範塑料燒焦，(計量牙深太淺，則剪切熱↑，　　自生熱↑，溫升太高，尤其不利於熱敏性塑料。)　　　　‧計量牙深＝KD＝(0.03～0.07)D　-D↑，K選小；D↓，細長比↑，熱穩定性差之塑　　料，K選大　影響塑化品質之主要因素：　細長比、壓縮比、背壓、螺桿轉速、電熱溫度設定。　細長比　‧細長比=螺桿工作長度/螺桿直徑。　‧細長比大，則吃料易均勻，但容易過火。　‧熱穩定性較佳之塑料可用較長之螺桿，以提高混鍊　　性

5、而不慮燒焦；熱穩定性較差之塑料，可用較短之　　螺桿或螺桿尾端無螺紋。　‧以塑料特性考量，一般細長比如下:塑料特性細長比熱固性14～16硬質PVC、高黏度PU等熱敏性17～18一般塑料18～22PC、POM等高溫穩定性塑料22～24‧以混色能力考量，一般細長比如下細長比混色能力12～16以染好顏色之膠粒成型為宜，避免色差發生。16～18以色母在料管內混鍊、染色、成型品質均勻，色差不良較小。20～24用色料在料管內混鍊染色、分散性均勻，對成品物性有較佳的保護作用。　壓縮比‧壓縮比=進料牙深/計量牙深‧考慮料的壓縮性、裝填程度、回流、製品要密實、傳　熱與排

6、氣。‧適當的壓縮比，可增加塑料之密度，使分子與分子之　間結合更加緊密，有助於減少空氣的吸入，降低因壓　力而產生之溫升，而影響輸出量的差異，而不適當之　壓縮比將會破壞塑膠的物性。‧壓縮比值越高，對塑料在料管內塑化過程中產生的溫　升越高，對膠化中的塑料產生較佳的混鍊均勻度，相　對的出料量大為減少。‧高壓縮比適於不易熔塑料，特別具低熔化黏度、熱安　定性塑料。‧低壓縮比適於易熔塑料，特別具高熔化黏度性，熱敏　性塑料。　　背壓‧增加背壓可增加螺桿對熔融樹脂所做的功、消除未熔　的塑膠顆粒、增加料管內原料密度及其均勻程度、減　少射出收壓和翹曲等問題。‧背壓被運用來

7、提高料管溫度，其效果最為顯著。‧背壓過大，對熱敏性較高的塑料易分解；對低黏度的　塑料可能會產生"流鼻"現象。‧背壓太小，射出的成品可能會有氣泡。　　螺桿轉速‧螺桿的轉動速度直接影響塑料在螺旋槽內的切變。‧小型螺桿槽深較淺，吸收熱源快速，足夠促使塑料在　壓縮段時軟化，螺桿與料管璧間的磨擦熱能較低，適　宜高速旋轉，增加塑化能力。‧大型螺桿則不易快速旋轉，以免塑化不均及造成過度　摩擦熱。‧對熱敏性較高的塑料，射膠螺絲轉速過大的話，塑料　便會很容易被分解。‧通常各尺寸之螺桿有一定之轉速範圍，一般轉速100　～150rpm太低，則無法熔化塑膠；太高，則將塑料　

8、燒焦。‧目前最大表面速度1m/sec為限，對剪切敏感材料，低　於0.5m/sec。　電熱溫度設定‧使滯留於料