隨著國內電線電纜市場的高速發展,目前PVC絕緣和PVC護套用電線應用越來越廣泛,不同的用戶會針對電線電纜提出不同的顏色標準(RAL、MUNSELL、REA等),這樣對PVC電線電纜製造廠家在PVC著色上提出了更高的要求,目前國內PVC色母生產製造僅僅是起步階段,筆者在該行業就職多年,就PVC色母粒生產和製造提出幾點經驗和看法。
PVC樹脂是一種熱敏性和剪切敏感性的樹脂,若對其進行“多次加工”操作,會影響其應用性能。由於種種原因,常常會遇到“一次加工”dechanpinzhiliangbufuheyaoqiu,erbudebujinxingduocijiagongqingkuang。zheyang,bujinyingxiangleshengchanxiaolv,zengjiayuanliaoxiaohao,tigaoleshengchanchengben,erqiehaikenenghuiyingxiangchanpindeneizaizhiliang。yinci,zaixifenxizaocheng“多次加工”操作的原因,了解影響“一次加工”合格率的主要因素,尋求提高“一次加工”合格率的方法,對於高效、低耗和優質地生產PVC線纜色母粒具有重要的意義。
一、PVC線纜色母粒加工現狀
PVC線纜色母粒的品種繁多、成分複雜、配方各異。有的經“一次加工”就能合格,而有的要經數次加工才符合要求。其中顏色譜係不同,其“一次加工”合格率相差甚大,合格率的關係大致如下:
白色﹥灰色﹥黃色﹥橙色﹥棕色﹥黑色﹥蘭色>綠色>紅色。
二、PVC線纜色母粒生產中常見的“加工”問題
PVC線纜色母粒“一次加工”不合格的,其不符合項主要集中在以下幾條:
粒形不良
分散不佳
顏色偏差
其中顏色偏差而導致“一次加工”不合格的,主要是配方方麵出現的一些問題,不在本文討論範圍之列,因為對於一個成熟的配方,首先其顏色是應當不會有問題的。
造成粒形不良的原因、不良情況的分類及其分析,其中最常見的情況有以下三種:
1、擠出條料牽引困難,時粗時細,粒形不佳。
2、擠出條料表麵有凸起物。
3、擠出條料表麵極其粗糙。
其中第一種情況,主要是由於擠出機加料量不穩定所造成的。在生產中常遇到兩種情況:
(1)預混料結塊,造成加料器下料困難或結塊料堵塞在擠出機加料口處。
(2)預混料堆積密度太小,在料鬥加料口處因“氣阻”而er造zao成cheng底di部bu結jie塊kuai,預yu混hun料liao在zai料liao鬥dou中zhong架jia橋qiao。這zhe樣yang,造zao成cheng擠ji出chu機ji機ji頭tou熔rong體ti的de壓ya力li波bo動dong很hen大da,流liu出chu口kou模mo的de物wu料liao時shi多duo時shi少shao,極ji不bu均jun衡heng,當dang然ran就jiu很hen難nan得de到dao好hao的de粒li形xing。
第二種情況,通常出現在硬度比較低的產品上,有的經“二次加工”後,擠出條料的平滑感覺得到明顯改善,但有的產品,卻並無明顯好轉。若檢測其分散性,卻是符合要求的。
第(di)三(san)種(zhong)情(qing)況(kuang),則(ze)出(chu)現(xian)在(zai)某(mou)些(xie)使(shi)用(yong)了(le)特(te)種(zhong)增(zeng)塑(su)劑(ji)或(huo)某(mou)些(xie)顏(yan)料(liao)含(han)量(liang)特(te)別(bie)高(gao)的(de)產(chan)品(pin)上(shang)。此(ci)時(shi)生(sheng)產(chan)狀(zhuang)況(kuang)可(ke)能(neng)是(shi)良(liang)好(hao)的(de),但(dan)擠(ji)出(chu)條(tiao)料(liao)表(biao)麵(mian)相(xiang)當(dang)毛(mao)糙(cao),唯(wei)有(you)經(jing)過(guo)多(duo)次(ci)加(jia)工(gong)後(hou),擠(ji)出(chu)條(tiao)料(liao)手(shou)感(gan)才(cai)光(guang)滑(hua)平(ping)整(zheng)。
至於遇到分散不佳問題,生產上通常上能選用最簡單的方法,即“二次加工”了。
三、影響“一次加工”合格率的主要原因分析
影響PVC線纜色母粒產品“一次加工”合格率的因素是相當多的。為了便於分析和比較,不考慮人、料和環這三項可控製的因素及機這個客觀上不可變的因素對“一次加工”合格率的影響。每一種產品也是從多批生產的加工情況綜合起來的,具有一定的代表性,若從配方的角度作分析,會給我們一些啟示。
1、有機顏料含量的影響
將色母粒按照有機顏料含量和加工次數以遞減法排序則可看到:當配方中有機顏料含量超過2%時,其“一次加工”合格率僅為25%;而有機顏料含量低於2%時,其“一次加工”合格率高達80%。這表明,有機顏料含量高低對“一次加工”合格率有著舉足輕重的影響。且其臨界濃度在2%左右。超過此值大多數要進行“二次加工”。其原因之一是有機顏料堆積密度小,體積大,加工時預混料比重較輕,常常會造成“加料”困難,影響擠出操作;原因之二是有機顏料的分散性較差,含量越高,分散越困難,造成產品的分散性不佳。
2、無機顏料含量的影響
PVC線xian纜lan大da多duo數shu要yao求qiu有you良liang好hao的de遮zhe蓋gai性xing,,著zhe色se時shi除chu用yong有you機ji顏yan料liao或huo無wu機ji顏yan料liao之zhi外wai,通tong常chang要yao加jia入ru適shi量liang的de鈦tai白bai粉fen來lai提ti高gao遮zhe蓋gai性xing。統tong計ji表biao明ming,無wu機ji顏yan料liao含han量liang不bu同tong,同tong樣yang對dui”一次加工”合格率有影響。
3、增塑劑品種的影響
增塑劑是PVC線纜色母料的主要成分之一。它影響產品的可加工性、耐熱性、耐寒性及柔軟性。
4、增塑劑含量的影響
不僅增塑劑的品種影響合格率,而且即使用同一種增塑劑,因其用量不同,也會影響“一次加工”合格率,若以樹脂和增塑劑的重量份數之比為參數,當比值小於1時,其“一次加工”合格率明顯低於比值大於1的。因為當增塑劑用量增加時,會增加預混料操作的難度,易造成預混料“過濕”而結塊成團,在擠出加工時會堵塞加料口影響操作或擠出條料太“軟”而造成切粒困難。
5、填料含量的影響
PVC線(xian)纜(lan)色(se)母(mu)粒(li)中(zhong)加(jia)入(ru)填(tian)料(liao),不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)產(chan)品(pin)成(cheng)本(ben),還(hai)可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)熔(rong)體(ti)的(de)流(liu)動(dong)性(xing)能(neng),有(you)利(li)於(yu)控(kong)製(zhi)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)及(ji)方(fang)便(bian)操(cao)作(zuo)。不(bu)過(guo)其(qi)含(han)量(liang)也(ye)應(ying)恰(qia)當(dang),否(fou)則(ze)也(ye)會(hui)影(ying)響(xiang)“一次加工”的合格率。當填料含量為樹脂的兩倍以上時,其“一次加工”合格率不足40%;若含量為樹脂的1~2倍時,則其“一次加工”合格率達75%。因為重質碳酸鈣類填料畢竟與樹脂的親和性能差,若含量較高時,則“一次加工”時可能在熔體中不能達到均勻分布與分散,造成擠出條料毛糙或有凸起的感覺。若經“二次加工”後,則條料明顯光滑。
6、硬度的影響
硬度的影響比較複雜。因為硬度不是一個獨立的變量,它受樹脂的製法、增塑劑的品種和用量,填料及顏料的種類和用量所支配的。不過縱觀生產中碰到的情況,經驗告訴我們可以認為硬度高的,其“一次加工”合格率也較高,這可能是因為硬度高,有利於預混料操作及改善顏料的分散性的緣故。
四、提高“一次加工”合格率的方法與措施
1、改進預混料的質量
良好的預混料應當是混和均勻的,不結塊的比較疏鬆的。因此,在預混料操作時:選擇合適的預混設備,恰當選擇預混料的重量。
合理安排配方中各組分的加料次序:
a、先加樹脂、蠟、潤滑劑、熱穩定劑,並高速預混。
b、再加預料、填料、高速預混。
c、再加流變性調節劑,高速預混。
d、最後一次性加入增塑劑,低速短時間混合。
2、調正預混料的堆積密度
目的是為了減少或消除預混料再擠出機加料口處“氣阻”及架橋現象。可采用的方法如:
從配方上考慮:
在用戶許可的情況下,降低使用時的稀釋比,以降低母料中有機色粉的含量。
重新配色,選用色力更高的有機顏料。
在保證硬度的前提下,采用增加活性填料的含量,減少增塑劑用量。
在硬度許可的情況下,盡量少加增塑劑,多加填充劑。
在硬度較高配方中,少加或不加流變性調節劑。
從工藝上考慮
在預混時,先加入20%左右的同品種同批次的成品粒子,這樣可以提高預混料的比重,有利於加料操作。
3、改進加料計量裝量
若將加料計量器的閘板的寬度設計成可調節式,即在生產PVC線纜色母粒時,通過調整閘板的寬度與高度,就可更方便、gengjingquedikongzhijialiaosudu。liru,dangzhabankuandushedingzhiyuanlaideerfenzhiyi,zhabangaodubaochibubian,nameqijialiaosududekongzhifanweijiubiyuanlaitigaoyibei。zheyangjiukenengjiejuejiao“輕”的預混料的加料問題,從而提高“一次加工”的合格率。
4、優化工藝參數
擠出操作的重要工藝參數是溫度(螺杆、機筒、機頭、口模)、加料速度、螺杆轉速以及口模板的孔徑與孔數,另外還有熔體的溫度,扭矩及壓力。不同的配方,應有其最佳操作參數。
五、幾條重要建議
盡快改進加料計量裝置,以解決加料速度不勻問題
對於預混料比重較輕的,采用“摻合粒子”法預混料工藝
對於填料含量較高的,采用“活化處理”法工藝,以改善粒子表麵粗糙問題,具體方法有兩種:
填料在線活化處理法
即(ji)在(zai)預(yu)混(hun)時(shi),先(xian)將(jiang)填(tian)料(liao)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)加(jia)入(ru)混(hun)合(he)器(qi)中(zhong),再(zai)加(jia)入(ru)偶(ou)聯(lian)劑(ji)有(you)機(ji)鈦(tai)酸(suan)酯(zhi)或(huo)有(you)機(ji)矽(gui)烷(wan)類(lei),高(gao)速(su)混(hun)合(he)幾(ji)分(fen)鍾(zhong),即(ji)得(de)活(huo)性(xing)填(tian)料(liao)後(hou),再(zai)按(an)常(chang)規(gui)法(fa)工(gong)藝(yi)預(yu)混(hun)。 |