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1、摘要本文介绍TPE给水、燃气管材的生产技术、工艺流程,生产设爸、应用等。 关键词:给水、燃气用聚乙烯管材、生产技术、工艺、设爸应用。1前言11.1 PE管材的性能11.1.1原材料性能 11.1.2管材的性能 21.2 PE管材的用途 213我国PE管材的市场前景22PE管材的生产42.1 PE管材的生产工艺流程42.1.1生产工艺流程 42.2生产设备介绍5221挤出机52.2.2线设备的操作要领62.3.1上料机注意事项62.3.2烘干机注意事项 62.3.3挤出机注意事项 6 2.3.4下游设备2.4生产工
2、艺的控制72.4.1温度的控制82.4.2主机电流的控制92.4.3熔体压力的控制 92.4.4影响挤出的因素和控制92.4.5产品尺寸的控制 13246产品的质量控制 142.5 PE管材生产中常见的问题尺解决办法 1518致谢17参考文献PE管材的生产技术及应用1前言随着我国城市化进程的加快,面对人口、资源和环境的巨大压力,为确保国民 经济的可持续发展,我国政府逐年加大对城市墓础设施的投入,市政公用管道逹设 不断加快,品种和规格不断丰富,产旻不断增加,质長在不断提高,尤其是塑料管 材的发展更快,成为当今投资热点。目前管材应用领域中,塑料管材正在稳步发展, 给水、供汽、排污应用尊方面已逐步代
3、替了传统的铸铁管和水泥管。PE, PVC, PP -R 等管材在市场上都占有一定的比例,其中PE管材更是一支独秀,其独特的柔韧性、 耐腐蚀性、无污染、重:長轻、安装快、费用低、寿命长等优点是替代传统管材的一 个重要原因。PEI,管材的最佳用途之一是可以用来生产输送除强酸、强碱外的任 何介质的管材,在20C条件下管材50年后仿能保持10M pa的最小强度。广泛用于 给水、排污、农业灌溉,以及矿山、油田、化工输送和邮电通讯等领域。众所周知, 金属管有四大致命弱点易生锈、易腐蚀、易渗漏、易结垢。镀锌钢管被鹰蚀后将滋 生各种微生物,污染管道中的白来水。这些受污染的白来水中携带的细菌像无形的 杀手,时时
4、威胁着人们的健康。近10多年来,一些发达国家巳先后立法或建立行业 规章禁止使用镀锌钢管作为饮水输送管,并提出全面使用以绿色管道为主体的不生 锈、无腐蚀、无结垢的优质塑料管材OB欧宝体育,这也是我国当前和今后符台国情、节能减排、 治理污染的首选产品之一。1.1 PE管材的性能1.1.1原材料性能聚乙烯是由多种工艺方法生产聚台成的高分于材料,具有多种结构和特性尺用 途的系列的树脂,己占世界合成树脂产昼的三分之一。聚乙烯是一种热塑性塑料, 它的性能取决于支链、分了旻分布和半晶体结构,分了旻是决定聚合物与耐久性有 关性能的主要因素;分丁長和支链决定管材的机械性能。聚乙烯(PE100)具有双峰分了 星分布,一个短,
5、一个相当长,高分了長链段获得双峰分布并连接更多分了,这种 结构给出丁数脂极好的物理性能,同时保留了较好的工艺性,从而达到抗蜡变性、耐龟裂性和良奸加工性的完美结台。1.1.2 PE管材的性能【2】(1) 优异的物理性:强度高,也有很奸的柔性、耐蠕变性,热熔连接性等优良特 点,有利于管材的安装。(2) 耐鹰蚀,使用寿命长,可耐多种化学介质的侵蚀,不雪防腐处理不会促进 藻类、细菌或线) 韧性、挠性好,其断裂仲长率超过500%,对管基础不均匀沉降和错位的适 应能力非常强,抗團生奸,并在施工时可在管材允许的弯曲半径内绕过障碍,降低 施工难度。(4) 流通能力大,经济上台算:
6、PE管材内壁光滑,不结垢。相同管径、长度、压 力下的管材其流通能力要比钢管大30%左右,因此经济优势明显。(5) 连接方便,焊接容易、接口少,施工简单,管材重長轻,搬运方便,当管 线较长时可使用盘管稱设(一般指管径小于63mm );也可采用管材沉入的方法在水底 铺设,大大降低丁施工难度和工程费用。(6) 密封性能好:因采用热熔或电熔,本质上保证接口材质与管材本身的同一性, 不存在扭曲造成的泄漏,密封性能十分良奸。(7) 耐磨性好:它的耐磨性是钢管的4倍。(8) 抗应力开裂性好,耐环境应力强。良好的抵抗快速裂纹传递能力,在塑料 管材道中比其它管材要强。维修方便,可以不停水、汽维修和安装。由于PE
7、管材具备以上尊优点,所以被越来越多企业和领域所青睐。更重要的 是经济效益奸,根据资料统计,在燃气或供水用PE管材的安装费一般低于钢管的 50%左右,若用于排污工程更显优势,重:長轻、搬运连接方便,减少人工费用及各 种吊装费用,施工快捷,可直接铺在不做基础的沟槽内,连接牢固,不会渗漏,不 易结垢,减少使用中的维修工作。1.2 PE管材的用途聚乙烯(PE)管材具有柔韧性奸、耐腐蚀、易施工和安装等特点广泛应用于市政 和逹筑给排水、燃气、供热采暧、电线电缆穿线、农用节水灌溉和工业排污、矿山 矿物输送等领域。目前,PE管材已成为继PVC之后,世界上消费長第二大的塑料 管道品不中。在我国,“南水北调”、“
8、西气东输”、农业节水灌概等等工程,为PE 管材提供丁空前的市场机遇。1.3我国PE管材的市场前景“以塑代钢”巳成为我国管道工业21世纪发展的必然趋势。目前,PE管材的 发展应用如日中天,方兴未艾。在全国新逹、改逹、扩逹工程中,塑料管道采用的 比例分别为:逹筑排水管道70 %,逹筑给水和热水供应管道60%,电线%, 逹筑雨水排水管道50%,城市供水管道(DN400MM以下)50%,村植供水管道60%, 城市排水管道20%,城市燃气管道(中低压管)50%。200()年全国塑料管道需求長为1 000 KT多,2005年将达到2 00() KT, 2010年将达到3 000 4 000 KT
9、淇中PE管材的 比例从2000年的36%提高到2005年的45%和2010年的60%。因此,预计随着国內 经济的发展和各类工程质長要求的不断提高,PE管材市场潜力巨大,应用将日益广 阔。我国从1982年开始使用HDPE燃气管,目前国内燃气管的生产能力超过120KT/ A,由于设计标准、应用习惯以及应用技术等方面的原因,HDPE燃气管材的 实际霜求長仅为50KT/A,占整个燃气管材市场的14%左右,与发达国家存在着较 大的差距。美国H PPE管道占燃气输送管的比例为90%,欧洲为60% 70%0随着 燃气管的应用技术的完善和人们对HDPE燃气管材优越性的充分认识,H DPE燃气 管市场潜力很大。
10、今后我国能源结构向天然气转变,西气东输工程,逹设跨越全国 的天然气输送管网。2005年全国有148个城市利用天然气,天然气利用長将达到每 年200亿古计需改造和新逹的城市管网约19N 104KM(包括天然气输气干管和户 内管道),除去现有城市管道4.6X104 KM,雲新铺设的管道长度约14.4X10 按其 管道规格,分配情况大致为:管径200 MM至400 MM的管道约4.3N104KM,管径80 MM 至200MM管道约8.7n104km,其它1.4x104KMo其中如果有50%采用H DPE管, 到2005年HPPE管材需求長达80 KT以上。目前用于燃气管的H DPE基本全部为 进口料
11、,主要有F1NA公司的3802, BP公司的PC2O4OY堇色)、M D20YW潢色)、M D20BI(黑色)、北欧化工的ME2421(黄色)、ME2418(黑色)、NESTE公司的2490等。 随着燃气管向大口径、高压力的方向发展,对材料提出了更高的要求,如Solvay 公司的EFtex TUB 120为中密度双峰分布PE,还有美国FINA公司的PE3344N , PE3814N,这些产品具有抑制快速裂纹扩展的能力,特别适宜生产大口径燃气管。 这些原料的到岸价在12 000- 14 000元/T之间。室内外给水管根据国家建设部关于城市供水行业2000年技术进步发展规划的要求,各地逹委开始积极
12、推广塑料给 水管,以替代材质差、强度低、腐蚀严重、影响水质的灰铸鉄管和镀锌管等,以提 高供水水质尺安全可靠性,降低能耗,降低漏耗和药耗。这为塑料管材发展提供了 良奸的契机,也为扩大塑料管材的应用领域提供丁发展空问。而PE管材耐腐蚀, 无结垢层,不滋生细菌、材质无毒,安全卫生,水质优异;具有良好的强度、刚度和 弹性、韧性,能有效承受要求的内压力和外载荷,且管接头强度高,供水安全可靠; 超低摩阻,输水能力不随时问变化,节约能源,降低电耗;铺设在腐蚀性的土壤中、 地宸多发地区和经常结冰的地区、山地和沼泽地区,具有更大的竞爭力和技术经济 效益。目前,城谴的供水、海水淡化尊工程,越来越多地采用PE管材。
13、2001年我 国PE给水管材年需求長为70 KT左右。今后随着我国城市白来水普及率的不断提高, 城市供热、制冷工程的快速发展和城市逹设的日益规范,对优质PE给水管材的雪 求長将会越来越大。2 PE管材的生产2-1 PE管材的生产工艺流程2.1.1生产工艺流程中混料干燥混料干燥的作用是将PE树脂与色母料充分搅拌、干燥,混台得到均匀的生产 原料。塑化挤出混合完的原料从料斗进入挤出机,经输送、压缩、熔融、均化作用下,由固体 颗粒料逐步变为高弹态,再由高弹态逐步变为粘性流体(粘流态),并连续挤出。模具成型在台适的混度下,从挤出机中挤出的物料通过滤板由旋转运动变为直线运动进 入模具。经过螺旋分流后在成型
14、段融台压实为管状型坯,最后从口模挤出。(4) 冷却定型从模具挤出的热管坯在负压状态下通过定径套真空定径箱的定型和冷却,再经 过喷林冷却箱让管材内部逐渐挣却,从而整体固化定型。(5) 切割在计米轮的控制下,通过行星切割机来完成管材的定长切割。(6) 堆放包装切断后的管材被推到翻转台,经过检验包装后运走。2.2生产设备介绍习2.2.1挤出机螺杆直径 655200mm,长径比 20: 1、25: 1、30: 1、32: 1、33: 1、34: 1, 压缩比34,螺杆为分商型球杆。2.2.2真空定型箱和冷却水箱真空定型箱由箱体、喷头、水泵、真空泵、定径套等组成。真空定型的原理是 利用线、内的空气抽走,使箱体内形成负压,由管材内和芯模内迸 入的大气压作用的料坯的内壁的四周上,使料坯紧贴定径套,通过冷冻水迅速冷却, 从而达到定径的效果。如图2-1所示:2.2.3牵弓机牵引机的原理是由气缸将橡胶履带压紧在管材的表面,増大摩擦力,通传动系 统将管材均速的从线抓。所生产的管材越大,雲要的抓数越多,气缸作用力越大。2.2.4切割机切割机为行星切割机,切割的方式为无屑切割。进刀的方式可分为液压进刀式。 无屑切割机:端面切割平整,但是无法切割大管材和厚壁管材。液压迸刀式:迸刀有弹性,但漏油时造成材料的污染2.2.5辅机(上料机)上料机为真空上料机(又称线、)。真空上料机结构复杂,故障率高。其原理是:循环气泵将小料斗内的空气抽掉, 形成负压,从而靠大气压将吸料管周围的料粒通过吸料管压入小料斗,当小料斗内 被物料埴满,循环气泵停止工作,小料斗内的物料靠重力自由落入大料斗内,开始 第二次吸料。2.3设备的操作要领2.3.1上料机注意事项(1) 吸料时间不能过长。(2) 经常清理过滤网。(3) 监视微动开关是否正常。2.3.2烘干机注意事项(1) 先开风机再开加热。(2) 满桶状态才能达到最佳烘干效果。(3) PE料烘干温度为80 C左右。(4) 温控表显示的是设賣温度下实际温度的差值,当显示温度为零实际温度与 设晝混度一致。(5) 双金属温度表工作原
17、理:利用两种不同膨胀系教的材料,根据变形的程度 大小来测定温度。(6) 控制风气的运行方向。(7) 迸风口严禁关闭。2.3.3挤出机注意事项(1) 启动时要待加热温度到达设定的工艺混度并保混一定时间后才能启动。以 防电机、螺杆等部件损坏。(2) 加热时间视机头的大小,63机的机头不少于3小时,250机头不小于6小 时,450机头不小于8小时。(3) 主机启动时必须先低速j云行数分钟,将机筒内上次余留的熔料排尽,待熔 体压力和主机电流稳定后方能提速,以免喷料伤及人员。(4) 设昔运行中要随时观察温度、电流、熔体压力等参数。并观察电机、减速 辑的发热情况、有异常时要E时査明原因并加以排除。(5)
18、开机前要检査好加热圈是否完奸,热电偶是否插好,测温是否准确。(6) 模具的选择:要根据产品规格选择相应模具,如果模具选择不当会给生产带 来困难。(7) 模具的保护:模具的好坏决定了产品的质長,模具的材料一般为模具钢,表面 作镀钻处理,硬度差。因此在拆装和搬运过程中一定要保护奸,不能有划伤和碰撞等。 模具一般不能直接放宣在地面上,应放于橡胶或木板上为宜。更换模具时不能用坚 硬的利器敲打。(8) 加热圈的保护:一般来说,加热圏的使用命很长,往往是在拆卸的过程中 损坏的,因此,加热圏在拆卸过程中要格外小心。(9) 口芯模的同心度的调整:实壁管生产线的口芯模的调节灣循“松薄顶厚” 原则。就是把间馬小的
19、方向的嫖丝松开,拧紧间隙大的方向的螺丝。如图3-1所示:表示顶的方向:图口芯模调整当口模与芯模的间隙由a向b转变后,表示口芯模巳经同心丁,然把四周的螺 丝拧紧即可。压力传感器的拆装:压力传感器是易损高精度元件,要道循“热拆热装”或“热 拆空装”的原则。(10) 主机不能突然停止,应当缓缓减速。同样升速时也应缓慢进行。每次对主机迸行检修后,必须检査好螺杆的转向,正常后才能开机。2.3.4、下游设备每次开机前要检査好每一个喷头是否通畅,喷头不通畅会给生产带来園难, 严重时会影响产品的质長荃至无法生产。(2)定径套为铜质材料,强度不高,不能用坚硬的如螺丝刀等与其接触。2.4生产工艺的控制2.4.1温
20、度的控制(1) 塑料熔融过程中能的获得塑料熔融过程中能長的获得方式有两个途径,在启动螺杆的之前,设缶从冷态 经加热装賣进行加热,使机筒、螺杆和模腔及螺槽内的料的温度逐渐上升到工艺温 度,达到工艺要求,这一时段的热能昱主要由加热装直提供;在刚刚启动主机的时 候,螺杆的转速较低,机筒内的物料相互剪切产生的应力小,由剪切产生的热能仍 不足以提供物料熔融所需要的全部能長,仍然雷要外部加热装賣提供部分能長;当 球杆的旋转达到一定的速度后,机筒内物料与物料之间产生高速摩擦运动、物料与 專杆之和物料与机筒之间也产生高速的剪切运动,由剪切产生大長的热能。这时外 部的加热装晝只雷要克服环境中的热長损失,必要时还
21、要把剪切产生的大長热能向 环境中排放,主要通过冷却风机来实现。加工温度尺曲线PE加工退度尺曲线PE和PP-R的加工温度的范围比较宽,视设宙和模具的不同,其温度的控制不 尽相同OB欧宝体育,即使是用同一种原材料,国外的先迸的设缶通常在180-190eC就能达到质 長要求,而国内的设备一般都要将温度高得高一些,否则制品的表面表现得很粗糙。 即便如此也要道循以下原则:PE的加工温度不能超过220C, PP-R的加工温度不 能超过230C,否则将导致材料的分于链断裂,材料的性能下降。下料口(输送段)的温度是否台理,决定了产品的质長和设笛的使用寿命。如 果该段的温度过低,将增加主电机的负荷。如果设置过
22、高则物料过早软化,没有推 动力,螺杆处于供料不足状态,会导致生产不正常。常规表现为挤出長下降或不稳 定。所生产的制品也不密实。视设笛的不同,一般控制在H0-120C之间为宜。如上图所示,从机筒一区开始,温度一般从170C左右开始逐渐往上加,至口 模段一般为215C左右。2.4.2主机电流的控制主机电流反映的是螺杆里物料的多少的情况,一般来说,电流大的时候球杆的 球擅内被物料所埴满,这时的塑化效果最佳,产品的质長好,产長大。电流小的时 则相反。对于PVC粉末料,主机电流达到额定电流的7075%时,产長最高,塑化 效果最好。因此,在生产过程中应当将电流控制在此范围内。实践和经验证明,除了螺槽内的物
23、料的多少外,熔体的压力也对主机电流有影 响,但不是很明显。另外,螺杆的装配质長也会使主机电流受影响。根据实际情况,比如PVC破碎料的比例、粒径等因素,可用以下方法控制主机 的电流:PE可以通过调整下料口的温度实现电流的控制,也可以通过调节下料口的 大小来控制。PVC可以通过下料电机的速度、温度、台流芯的大小来控制主机的电 流。243熔体压力的控制熔体压力反映的是机头的模腔内的物料对螺杆的反作用力。熔体压力越大,则 证明机头的模腔内的物料对对專杆的反作用力越大。相反,当压力小于正常值时, 证明机筒内的物料对模腔内的物料的推力不足,或是模腔内的阻力减小了,例如: 温度过高、机头损坏后漏料等。熔体压
24、力的控制一般可通调节主机的速度和整机的 温度来实现。也可以通过配方的调整来实现。244影响挤出的因素和控制(1) 熔体流动理论熔体的几种流态: 正流,熔体沿螺槽向机头方向向前流动。它是熔体的主要流动方式,是决定 挤出長大小的主要因素,是由于螺棱与机筒相对运动而形成的。 逆流,熔体的流动方向与正流相反的流动叫逆流。是由于机头多孔板等组件 的阻力造成的,逆流一定程度上减少丁挤出長,它随机头的压力的变化而变化。 横流,又称为环流。是熔体垂直于螺槽的流动。生产中,这种流动对挤出長 的影响并不大,在工艺控制中一般不亍考虑。 漏流,漏流也是由于机头内的压力引起的流动。正常情况下,挤出机机筒与 專杆的间隙很
25、小,对挤出長的影响不大,但当机筒曆损后,漏流長QL与机筒和螺 杆间隙的三次方成正比。 层流,层流主要出现于高黏度材料的挤出过程中。它是物料塑化不奸的一种 表现,体现螺槽的底部流动速度愎,而球槽的表面流动速度快,形成速度差,从而 导致层流的出现。层流在聚烯姪材料的挤出中很少出现。以上五种流态如图5_1所示:正流逆流环流漏流方向表示流向图5-1熔体五种流态如图(2)挤出过程中塑料的流动机理塑料沿螺槽向前移动,经历着温度、压力、状态的变化。这种变化在螺杆各段 是不一样的。根据塑料的变化情况,通常把螺杆工作部分分为三段:加料段、压缩 段、均化段。 加料段(输送段):塑料在加料段还是固体状态,这一段的作
26、用主要是接受来 自料斗的塑料并将其送到压缩段,因此球槽容积可维持不变,一般是等深等距。通 常加料段的螺懵不会被塑料全部埴满,其埴充程度与塑料的形状,干湿程度,加料 装直有关。加料段第一个作用就是为塑料(粒状固体)提供软化温度,其次是以螺 杆的旋捷与固定的料筒之间产生的剪切力,实行对软化塑料的破碎,而最主要的是 以螺杆的旋转产生足够大的连续而稳定的推力和反向曆擦力,以形成连续而稳定的 挤出压力,进而实现对破碎的塑料的搅拌与混台,并初步实行热交换。因此,塑料 在此阶段虽只发生破碎和软化,并未发生物态的转变,但在挤出过程中这段却是重 要的,它产生的推力是否连续均匀稳定,剪切应变率的高低,破碎与搅拌是
27、否均匀 都直接彫响着挤出的质長和产長。 压缩段(熔融段):压缩段接受由加料段输送过来的松散料。在此,塑料受到 丁较高温度的热作用,这时的热源,除外加热外,螺杆旋转的摩擦热也在起作用, 由于螺纹深度相对减小,使得热作用更为显蒼,而来自加料段的推力和来自均压段 的反作用力也在此区域对塑料同时产生作用。这个作用的结果是在塑料的前进中形 成为与主流反向的回流,这回流产生在螺槽内以及螺杆与套筒的间隙之间,这一回 流的产生不但使物料进一步均匀混台,而且使塑料热交换作用加入,达到表里热平 衡,由于在此阶段的作用温度已超过塑料的流变温度,加之作用时间巳长,致使塑 料发生丁物态的转变,即由固态转为粘流态(可塑态
28、),此时塑料分于发生丁根本的 改变,分于间张力极度松弛,若为结晶性高聚物,则其晶区开始减少,无定形区增 多。除组成中的特高分于星而外,主体完成丁塑化,即所谓的“初步塑化”。同时在 压力作用下,排除丁固态物料中所含的气体,实现初步压实。 均化段(计長段):均化段把压缩段送来的熔融塑料迸一步塑化均匀,最石使 料流定是定压由机头模口均匀挤出。因而均化段也常称为计旻段。来自螺杆的推力 和来自机头处的反作用力使塑料在此阶段所受的径向压力和轴向压力舅大,这种高 压作用,能使含于塑料内约占其总体积50%的气体排出,并使胶层压实致密。在此 段,由于高混、高压的作用,使得经过熔融段未能塑化的高分于在此段完成塑化
29、, 从而最后消除“颗粒”,而使塑料塑化充分均匀。(3)塑料熔融理论由料斗迸入螺槽的颗粒状固体塑料,经过固体输送区被压紧成因体床,固体床在 螺權内向前推进过程中,与机筒表面接融的塑料由于机筒于的热传导和摩擦热的作 用,首先开始熔化,形成一层熔体膜。当熔体膜的厚度超过机筒与球杆的间隙时, 旋转的螺棱将熔体膜刮着,并强制汇聚于螺纹推力面的前侧,形成熔体池。在熔体 池与固体床的界面处,是巳被受热软化、变形而粘结的料粒,此时物料处于高弹态 向黏流态转化的过程。随着螺槽中的物料不断向前推迸,机筒加热传入的热旻和熔 体膜受螺杆与机筒的剪切力产生的热長,不断给传递给未熔化的固体床,使固体床 与熔体膜之间界面处
30、继续不断地熔化,致固体床逐渐变窄,直至消失。熔体床逐渐 变宽,黒后螺槽全部被熔体充:满,塑料全部熔化。如图6-1示。谱体膜焰体池 国体床图61塔体理论(4)影响挤出11的因素影响挤出机挤出星的因素很多。设缶方面的呈直接的有机头压缩比,口芯模的尺 寸,螺杆的直径,挤出机的线性等。工艺方面的有螺杆的转速,机身的温度等。原 材料方面的有黏度,表观密度等。有关机头的压缩比、口芯模的尺寸和螺杆的宜径在设备出厂时巳经确定。挤出机 的线性理想的应该是宜线的(挤出長与螺杆转速成正比关系)。如下图7J所示:但是一般的挤出机很难做到这点o挤出呈Q国7.1浬想的挤出机线性常规的挤出机的挤出長如图=2所示:因此,在生
31、产过程中我们要通过对挤出長Q工艺的控制来进行补偿。如上图所示,当螺杆从0到50转左右的时候,挤出長Q 基本与转速成正比例关系,当赛杆从50上升到120转时,挤出長Q就与捷速不成 正比例关系,因此我们在生产过程中应将与120转所对应的牵引速度稍作下调,以 补偿挤出机线性不良带来的挤出長下降现象。同样的原材料,电流和熔压力的的变化也影响到挤出長。生产过程中要实时根据 电流和熔体压所表现出来的信息,对下料的多少、下料口的混度和机身的温度进行 适当的调整,确保物料得到充分的塑化熔融,提高制品的质長。2.4.5产品尺寸的控制(1)影响外径的因素及控制 定径套的内孔尺寸。 管材的壁厚(收缩比的影响)。 李
32、引速度(影响较小,生产中只能微调)。 真空度的大小(真空度的越大,外径越大,反之真空度越小,外径越小)。 冷却水的混度(水温越高,同样的速度下外径越大)。(2)影响椭圆度的因素 真空度 冷却水是否四周均匀(喷头的畅通状况;喷头的结构;水泵的压力) 喷头的角度 冷却槽中管材与导引装直间的作用力 重力效应 围绕管材周围发生不匀等的材料收缩通过夹圆器进行调整,或给管材进行编号,以便安装。(3)影响壁厚的因素及控制 挤出机的挤出長。 口模与芯模的间隙。 李引速度与主机速度的比例(速比)。 生产过程中根据管材的规格选择定台适的口模和芯模,控制好挤出長。(4)影响长度的因素及控制影响长度的因素:主要是由于
33、纵向回缩的影响,生产过程中可适当増加长度予以 补偿。2.4.6产品的质:控制(1)原材料的控制.原材料是决定产品质長的关键性因素,有关基本的性能要求我们在国家标中已经 作过详细的分析,在此不再赘述。那么我们在生产过程中主要的是要控制好其水分, 水分超标会使产品表面出现气泡、内壁凹凸不平等级现象。因此原材料在投入使用 之前应视其水分的大小,要进行相应的供干处理。在生产PVC时,要严格控制好配方配比准确度,否则再好的原材料也不一定能生 产出奸的产品。几种常见的质長缺陷现象尺工艺原因管材的纵向回缩:物料从机头的口模挤出后,雷要牵引的拉伸、冷却。连续挤出 的的制品在牵引力的拉伸中,会产生分于取向现象,
34、而拉伸后又立即进行冷却,必 然会使取向冻结,导致管材中各向异性的存在。也就是在制品中产品生內应力。因 此,挤出制品在温度提高的情况下,会产生管材轴向上长度变长,径向上壁厚增加 的的回缩现象。这种现象是牵引拉伸并随后快速冷却过程中,因取向冻结所产生的 内应力松驰所致。熔垂:在生产厚壁管时,由于聚ZL烯的导热率较低,径向的固化过程很慢,管壁 内侧固化所霁要的时间较长,这将致使沿管于内侧熔体的流动。这种现象称为熔垂, 将引起管材壁厚的严重不均匀。研究表明:a?熔体的黏度、挤出温度是影响熔垂的两个重要因素。b. 当冷却水的流長达到一定長后,再继续加大冷却水的流長,对里厚偏差的改善 影响小。c. 对于模
35、型的预测能否正确,取决于材料的热传递系教。影响熔垂的因素有: 管壁内侧熔体的强度 管壁内侧熔体的温度,或者加工的温度 挤出过程中口模的偏移状况 加工的拉伸比。改善熔垂的加工方法:通常是通过调节口模的同心度来进行补偿,也就是改变口 模的位直,顶部厚,低部薄。2.5 PE管材生产中常见的问题及解决办法生产中常见的问题及解决方法见表1-1表1J管材主产中常见的问题尺解决办法异常情况产生原因处理方法表面暗淡无光原料水分原料预处理熔体混度不台适调整温度挤出机挤出的熔融物料 不均匀增加背压,用较细的过滤网, 设计适宜的螺杆结构定径套过短加长定径套口模成型段过短加长口模成型段表面斑点原料中有水分干燥原料,消
36、除气泡水槽中的管于上有气泡调整工廿温度外表面呈现光亮透明 的块状机头温度过高降低机头温度冷却水太小或不足,或 不均匀冷却水开大或清理定径套管材光滑外表面规则 的斑纹管材趋向粘附定径套加大冷却水流量清理水路或降速管材外表面深的波纹定径套口模没对中对中,保持定径箱与口模在同 一轴线内表面粗糙原料潮湿原料烘干,或预处理芯模混度低提高温度或匹长保温时间口模与芯模间隙过大换芯模口模定型段太短换定型段较长的口模管内壁波纹状挤出机产長变化,下料 不稳降低螺杆喂料区温度牵引打滑调节牵引气压管材冷却不均调节水路管内壁有凹坑原料水分大原料预热干燥埴充料分散性差未塑 化,杂质调料,调节温度,清洁原料管内壁有焦粒挤出
37、机机头与口模内壁 不干浄清模局部温度过高檢査热电偶是否正常口模积料严重清模,适当降低口模温度外径或壁厚随时变化挤出速度变化检査牵引机牵引速度发生变化或打 滑适当提高压力下料不稳(回用料粒径 不均)原料过筛或造粒熔体的不稳定性提高料混,降低线速度,增加 模口间隙冷却不均清理水路管材壁厚不均口模没对中调节口模同心口模混度不均调节温度牵引机,定径套,口模 没对中保持在同一轴线上定径套与口模距离太远拉近距离致谢经过两个多月的努力,PE燮料管材加工工艺论文终于完成在整个设计过程中, 出现过很多的难题与不足,但都在徐应林老师的帮助下顺利解决T,通过毕业设 计,我深刻体会到要做好一个完整的事请,需要有系统的
38、思维方式和方法,对待要解 决的问题,要耐心、要善于运用已有的资源来充实自己。同时我也深刻的认识到, 在对待一个新事物时,一定要从整体考虑,完成一步之后再作下一步,这样才能更 加有效。黒后,我要想对在百忙之中抽出时间对本文迸行审阅、评议的徐老师表示 由衷的感谢!参考文献1崔奇.聚乙烯管道的特点及应用0.逹设科技,2002, 5: 35-38.2刘华,吴绍鏗 简述P E 100管材的应用与节能优势J兰州兰塑塑业有限公司,2008,24 (16) :71-723崔科増,我国HDPE管材的现状和发展前景I齐鲁石化公司信息中心,2002,16 :1-44张汝忠,汪发兵大口径聚乙烯实壁管生产技术)上海金纬机械制造有限公2009,86-87习陈滨楠.塑料成型设备M北京:化学工业出版社,2007.7王加龙高分于材料墓本加工工艺MJ.第二版北京:化学工业出版社2009.27JGB/T13663-2000.给水用聚乙烯(PE)管材 20018GB 15558.12003燃气用埋地聚乙烯管材2003
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