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Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,b.分流梭作用：把圆柱形的料流分成圆环形的薄层；固定芯棒；通压缩空气c.斜坡作用：使物料松弛，消除合流痕迹，进一步压缩。d.平直部分作用：继续弥补熔接痕；调节流速，稳定料流；赋予制品外形。口模外套Dept.Polym.Sci.&Eng.,②部件尺寸确定a.口模与芯棒平直部分长度L1根据经验，L1=(1.5~3)D,D是管子外径。对于薄壁管，L1=(10~30)t，t是管子壁厚。其具体数值与物料性能、管壁薄厚、管径大小、挤出机功率大小有关。一般，大管径取下限，硬管取小值，软管取大值。Dept.Polym.Sci.&Eng.,b.口模内径、芯棒外径根据经验，对PVC，口模内径比管子外径大5%，对HDPE，口模内径比管子外径大10%。Dept.Polym.Sci.&Eng.,c.压缩比与拉伸比压缩比是分流梭环形通道面积与口模通道面积之比。根据经验，压缩比取5~12，小管径取大一些，大管径取小一些。Dept.Polym.Sci.&Eng.,拉伸比是指口模与芯模在稳流定型区的环隙截面积与管材环状截面积的比值。反映：管材从高温型坯到冷却定型之后的截面变形程度（牵引作用的结果），以及在纵向可能获得的取向程度和拉伸强度。Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,三.定型1.定型方法：a.外径定型：借助压缩空气将管状物紧密的接触在定型套内壁上。b.内径定型：Dept.Polym.Sci.&Eng.,2.外径定型a.定型套尺寸确定：根据经验，外径定型套的长度一般取内径的三倍，而定型套的内径应略大于管材外径尺寸，一般不大于2mm。b.冷却定型套上的冷却水系统，进水方式是由定型套出口端进入，由进口端流出，而且采用螺旋式流入，冷却水速度依材料而定。（控制出口水温）Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,四.冷却方式：a.冷却水槽：将冷水分成2~4段，以便调节冷却速度。b.喷淋：对于大管子或密度小于1的塑料，采用此法。654321Dept.Polym.Sci.&Eng.,五.牵引牵引时，速度应与挤出速度相配合，一般牵引速度稍大于挤出速度，并且速度要均匀，最好要与挤出速度同步变化。V:牵引速度(m/min),Q:挤出量(kg/h),ρ:密度(g/cm3),d:管材外径(mm),s:管壁厚度(mm)V=16.7Q/[πρs(d-s)]654321Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,壁厚5±12±13±13±1——3工艺条件机筒温度后（℃）80~10090~100160~165200~240250~26090~100中（℃）140~150110~120170~175240~250260~270120~130前（℃）160~170120~130175~180230~255260~280130~140机头温度160~170130~135175~180200~220220~240150~160口模温度160~180130~140190~195200~210200~210170~180螺杆转速121610.510.51520管材尺寸硬PVC高压PEABSPC尼龙1010软PVC管材外径952432.532.531.331内径851925.525.52525六.操作条件介绍几种常见聚合物挤管工艺条件Dept.Polym.Sci.&Eng.,口模内径95.724.5333344.832芯棒外径85.419.1262638.525平直长度1206050874560定型套内径96.525333331.7——长度300160250250————拉伸比1.041.11.020.971.51.2定型套与口模间距————252020——Dept.Polym.Sci.&Eng.,管材成型工艺要点：温度控制Dept.Polym.Sci.&Eng.,小结：要生产符合尺寸要求的管子，在工艺上有一些重要措施：a.增加口模内径，平直长度的控制要适合；b.定型套的内径、长度要适合；c.对挤出物加以适当的牵引，来调节管子尺寸；d.控制一定的冷却速度；e.物料温度、压力要均匀。Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,5.6.2吹塑薄膜的挤出制备塑料薄膜的方法有吹塑成型、压延法、双向拉伸法、流涎法等。其中吹塑的优点：a.设备简单，投资少，见效快，便于土法上马；b.薄膜经牵引和吹胀，其纵向和横向强度高；c.操作简单，无边料，废料少，成本低；d.通过控制泡状物中空气量和螺杆转速，较易调节薄膜宽度和厚度。缺点：a.厚度均匀性差；b.冷却速度较慢，薄膜透明性差，产量低。Dept.Polym.Sci.&Eng.,薄膜产品：包装膜、农膜Dept.Polym.Sci.&Eng.,一.吹塑薄膜的生产方式根据薄膜牵引方式不同分为平挤上吹法、下吹法和平吹法。1.上吹法：牵引方向与机头垂直，方向向上。优点：适用吹大口径的宽幅薄膜，牵引稳定，操作方便，占地面积小。缺点：泡管周围的热空气流向上，而冷空气流向上，对泡管冷却不利，导致制品透明性差，尤其对粘度小的塑料进行吹塑不适宜。Dept.Polym.Sci.&Eng.,2.下吹法：牵引方向与机头垂直，方向向下。优点：有利于冷却，制品透明性好，适合粘度小的塑料。缺点：对比重较大的物料易拉断，费用高。Dept.Polym.Sci.&Eng.,3.平吹法：牵引方向与机头平行。优点：不存在转向问题，因此适合粘度高、热稳定性差的塑料。缺点：a.主机和辅机在一个平面上，占地面积大；b.存在横向下垂问题，且薄膜厚度不均。Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,二.挤出机生产吹塑薄膜的挤出机都是单螺杆挤出机，其大小的选择是根据薄膜的厚度和宽度而定。挤出机与薄膜口模尺寸的经验关系挤出机大小薄膜口模直径薄膜折径Φ45100mm300mmΦ65200(75~200)700Φ90250(150~380)1000Φ120350(200)1500Φ1505002000Dept.Polym.Sci.&Eng.,三.机头与口模（一）种类：侧面进料式、中心进料式、螺旋式、旋转机头、复合机头。1.侧面进料式熔融物料先分成两股流，并沿棒芯上升，在某点A又重新汇合，并继续沿环行通道到达口模，被挤成管坯，经压缩空气的吹胀而成膜。A料物芯棒Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,优点：a.机头内存料少，不易过热分解，适宜加工PVC；b.结构简单，制造容易；c.料流在机头内只有一条熔接缝。缺点：a.料流需经直角拐弯，使物料各处流速不等，薄膜厚度不均匀；b.芯棒轴受物料的侧压力，易“偏中”，使口模环行狭缝宽度比一致，影响薄膜厚度的均匀性。Dept.Polym.Sci.&Eng.,2.中心供料式a.分类：水平式：适用于平挤平吹法直角式：用于平挤上吹或下吹法b.优点：由于芯棒周围所受料流压力较均匀，故无“偏中”现象，薄膜厚度均匀。适宜加工热稳定性好的塑料。c.缺点：不易加工热敏性大的塑料；有较多熔接痕，影响质量。Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,3.螺旋式料流从底部中心进入，分成4~8股流向边缘，此几股分别流入多头螺纹的螺槽并沿螺槽螺旋上升。在成型区以前几股汇合，在流动过程中,着几股料在此间隙形成漏流。优点：a.料流在机头内没有拼缝；b.机头内压力较大，薄膜的物理机械性能较好；c.薄膜厚度均匀；d.机头安装及操作方便；e.机头结构较坚固。Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,4.旋转机头芯棒或口模旋转，或口模与芯棒以相反方向同时旋转。此类机头可实现卷取平整，但不能从根本上解决薄膜厚度不均问题。5.复合机头用两台或两台以上的挤出机共挤出，给一个复合机头供料，生产多色或多层复合吹塑薄膜。此法工艺设备简单，生产效率高，复合牢固，成本低。Dept.Polym.Sci.&Eng.,（二）机头工艺设计除考虑挤出机结构要求的基本要求外，还要考虑以下工艺要求：1.机头环形口模直径由吹胀比和薄膜折径而定。吹胀比：α=Dp/Dkα：吹胀比，Dp：吹胀后薄膜直径，Dk：环形口模直径而Dp=2ω/π，ω是薄膜折径故α=2ω/πDk=0.637ω/Dkω=1.57αDkDk=0.637ω/α通常：α为1.5~3(超薄薄膜可达5~6)Dept.Polym.Sci.&Eng.,2.口模与芯棒间的环形缝隙宽度h应控制一定的大小，其值与牵引比b、吹胀比a和薄膜厚度δ有关。b=VD/VQVD=Q/2ωδρVQ=Q/πDk·hρb：牵引比VD：牵引速度VQ：挤出速度Q：挤出成型机生产率δ：薄膜厚度h：缝隙宽度ρ：熔融塑料密度Dept.Polym.Sci.&Eng.,∴b=πDk·h/2ωδ或b=h/aδ∴h=abδ通常h为0.4~1.2mm或0.8-1mm.一般：牵引比b控制在4~6,吹胀比控制在1.5~3,模口间隙:h=(1.5~3)×(4~6)×δ＝(6~18)δ生产厚膜时取下限。Dept.Polym.Sci.&Eng.,3.为消除熔接缝，使物料压力稳定、均匀的挤出，定型段的高度通常应为环形缝隙宽度的15倍以上。料流通道不能过短，通常物料从分流的汇合点至模口的垂直距离应不小于分流处芯棒直径的2倍。4.对于芯棒式机头，在可能的情况下，应使芯棒轴的直径大一些，以提高其刚度，减小“偏中”的可能性，并且口模的调节螺钉不宜少于6个。Dept.Polym.Sci.&Eng.,三.生产工艺流程及控制以平挤上吹法为例：（一）生产工艺流程加热加料挤出提料喂辊充气调整卷取包装成品1.加热：通过加热器将挤出成型机和机头加热到所需温度，然后保温一定时间。2.加料及挤出：先加入少量物料，使螺杆低速转动，当熔融物通过机头并吹胀成管泡后，提速并把料斗加满。Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,3.提料：将通过机头的熔融物料集中在一起，并将它提起，同时通入少量空气，以防止相互粘在一起。4.喂辊：将提起的管泡喂入夹辊，通过夹轴将管泡压成薄膜，再通过导辊送入卷取。5.充气：喂辊后，将空气通入管泡吹塑，直到达到要求的幅宽为止。6.调整：薄膜的厚薄公差可通过模唇间隙、冷却风环风量及牵引速度的调整而得到纠正，薄膜的幅宽公差主要通过充气吹胀大小来调节。Dept.Polym.Sci.&Eng.,（二）温度控制1.对热敏性聚合物：一般采用自加料段至机头出口温度逐渐上升，由于机颈处流道窄小，物料容易分解，因而温度要适当低一些。优点：a.物料所受的高温时间短，不易分解；b.可减少拆机头次数；c.提高机器的生产能力。料筒机头III机颈IIIIV170180165180200-210Dept.Polym.Sci.&Eng.,Dept.Polym.Sci.&Eng.,2.对热稳定性好的塑料：机身温度控制逐渐升高，至均化段为最高温度，机头温度则略低一些。优点：a.物料塑化更充分；b.管泡冷却定型容易；c.制品外观质量提高。料筒机头IIIIII机颈IVVPE：130160190190190160PP：190225235230230225Dept.Polym.Sci.&Eng.,（三）薄膜的冷却冷却介质：水、空气冷却方式：外冷却：装置结构简单，操作方便。冷却装置有冷却风环、冷却水环、双风口负压风环。内冷却：装置结构复杂，成本高，一般工厂不采用。同时采用内、外冷却效果较好。Dept.Polym.Sci.&Eng.,（四）薄膜的牵引与卷取1.人字板：压平薄膜，稳定管泡。（夹角10～30°）夹角太大，牵引阻力大，易出现皱纹；太小，辅机高度增加。2