【挤出机】几种常见的挤出切粒问题

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我们以线料切粒与水下切粒两种工艺为出发点详细分析了常见的7种切粒问题及相应的解决方案,海昊小编为您的切粒生产线能持续大量生产出优质产品提供了一些建议。


1.连粒问题

相互粘连的一系列粒料,通常被称为双联或粒链。
其产生的原因可能是加工水温过高或水流速度太低。
在加工过程中,几个工艺问题可能独自或共同导致此种现象的发生。例如,加工水太热就是造成连粒的一个原因,在此情况下,应该降低水温以给予粒子表面足够的淬冷;另外,水流速度过低也是引起连粒的一个原因,它会导致粒子切粒室速度减慢,进而出现粒子团聚。此外,如果模头的孔眼距离过近,在加工过程中出口膨胀将会造成粒子触碰,其解决方法就是采用大间距、孔数少的模头替换现有模头。


2.拖尾问题

所谓拖尾,就是粒子边缘有些突出,就像带个扫帚尾一样的形状。其产生的原因是,切割装置在此处没能进行干脆利落的切割。
对于线料切粒生产线而言,其解决方法是更换滚刀与底刀以提供崭新且锋利的切刃;或按照制造商手册规定的数值重新确定设备间距。对于水下切粒线而言,需要检查模板与刀刃,以确保没有刻痕,因为刻痕和沟槽常常引起拖尾。


3.粉末问题

对于许多结晶性材料而言,如通用聚苯乙烯,切粒时经常会产生料末,它会给下游的使用增加很多麻烦。这个问题一般可以通过调整设备工艺参数来解决,当挤出的物料进入切刀时,线条的温度应稍低于或者接近维卡软化点,以确保料条尽可能受到热切,从而避免破裂。
针对特定的聚合物,选择带有适当切粒角度的滚刀,在减少料末方面也有显著效果。对于未填充填料的聚合物,应尽量使用司太立合金钢(Stellite)或工具钢滚刀,并使滚刀和底刀刀口保持锋利,以避免弄碎聚合物。对于切粒之后的后续设备,无论加压还是真空设备,都要避免裹入空气。
对于水下切粒线,要确保在加工过程中保持足够的顶住模面的刀压,并适当调节切粒后的停留时间,以确保粒子进入干燥机时是热的。


4.料条漂移问题

料条漂移是线料在喂入平台上存在的向一边集束的现象,它会引起料粒质量变差、存在细长条和加工紊乱等问题。如果切粒机切割平面没有平行于挤出机挤条模板,那么线料将会出现向左边或右边拥挤的趋势,最终导致料条漂移。另外,造成料条漂移的其他原因还包括下喂入辊与刮刀的间隙不恒定、下喂入辊的直径不一致等原因。


5.料粒空心问题

①排气不良

排气(或汽)不畅:由于自然排气或真空排气不畅(可能材料自身水汽太重,也可能阻燃剂等助剂分解,还有可能真空堵塞或真空太小或漏气或真空垫片垫得太高等原因),造成颗粒中存在气(汽)体,形成空心料。

②塑化不良

加工温度偏低,物料未完全塑化,轻者(小孔)造成颗粒空心,重者(大孔)造成断条。
低熔点助剂(包括EBS或PETS)太多,在螺杆剪切偏弱的情况下,会由于物料塑化不良,形成空心料。

③水温太低

冷却水温太低,物料遇水收缩,造成收缩孔,例如做PP类产品——此类现象主要针对结晶类塑料;一般情况下,结晶类塑料(如PP、PA、PBT等)宜采用低水温,非结晶类塑料(如ABS、PC/ABS、HIPS等)采用高水温。


6.料粒瘪扁问题

料粒出现瘪或者扁的问题说明存在收缩空隙,这是料条回缩不恰当造成的。
收缩空隙和空心粒料表明料条的回火不恰当。收缩空隙轻微时可能只是粒子端面上瘪回去一个小坑,而严重时可能会产生空心粒子,这种现象出现的情况是,料条的芯部温度接近熔融状态,而冷却水温度偏低,料条的外表层急剧冷却,产生了一个硬壳,而把热量留在了料条芯部。另外,料条在空气或水中没有足够的浸泡时间,导致线料芯部的热量不能转移到线料表面,从而无法进行良好的截面冷却也会造成这种现象。
水下切粒生产的粒子,由于熔体中存在被困的挥发物,也会出现收缩空隙,一种有效的预防措施是检查挤出机上的真空孔。


7.自然排气口、真空口冒料

自然排气口冒料:

喂料转速与主机转速不匹配,适当降低喂料转速或提高主机转速。
加料段到自然排气口所含区域的温度太低,物料没塑化,在螺杆挤压作用下,造成冒生料。
自然排气口附近温度太高,物料黏度严重下降,此段螺杆打滑,物料不能及时被输送至前段,在后续的料流挤压作用下,造成冒熟料。
螺杆的自然排气口位置与机筒的自然排气口位置不相匹配,造成冒料。一般多见此处未设置反向输送元件或反向啮合块,不能降低自然排气口螺槽压力,在后续料流挤压作用下,造成冒料。

真空口冒料:

真空抽力太大,把物料吸进真空管道,造成冒料。
螺杆真空位没有设置反向输送元件或反向啮合块,不能降低真空段螺槽压力,在抽真空作用下,造成冒料。
真空段温度太高,物料黏度严重下降,此段螺杆打滑,物料不能及时输送至前段,在真空抽力作用下,造成冒料。
挤出加工温度太低,物料未塑化或阻燃剂等助剂未得到在树脂中得充分分散,在真空抽力作用下,造成冒料。
螺杆组合也合理,位置也匹配,温度以及主机和喂料转速也匹配的前提下,真空垫片偏低,在料流挤压和真空抽力作用下,造成冒料。
机头压力太大(原因包括:口模堵塞、过滤网太多、机头温度太低等),造成回流增加,在真空抽力作用下,造成冒料。


8.料斗架桥

填料太多、吸潮、团聚,造成混合料与料斗壁摩擦增大,添加“白油”等液态润滑剂,降低混合料与料斗壁以及混合料之间的摩擦,就可解决这个问题。
混合料结块(包括高温结块和液态助剂添加太多而结块),降低烘干温度或高混时间,减少液态助剂添加量,添加对“油状”物具有吸收作用的粉状树脂或助剂(如,高胶粉、AS粉料、PP粉料等),都可以解决这个问题。
有时在下料口也可以出现架桥问题,这种一般主要是因某些加工助剂熔点太低,一区、二区加工温度偏高,物料在喂料料仓底部软化,粘附在设备壁,造成后续下料困难,适当降低一区、二区加工温度,就可解决这个问题。