聚氯乙烯塑料捏和
第一節(jié) 聚氯乙烯塑料捏和過程概述
聚氯乙烯塑料是由樹脂和各種助劑組成的多組份體系。
塑料的性能主要取決于:
配方設(shè)計—體系中各組份的獨特性質(zhì)和用量,以及它們之間的協(xié)同作用;
加工工藝—體系中各組份的分散狀況,塑化狀況,成形狀況。為了促使塑料中各組份分散均勻,塑化理想,成型所需的制品,必須采用特殊的加工工藝?,F(xiàn)在聚氯乙烯塑料通常采用的加工步驟有捏和、塑化、擠壓、注射、壓延、壓制等。
在這些加工步驟中,各工序?qū)τ谒芰细鹘M份的混和分散都起一定的作用,但是對于混和分散均勻起主要作用的是捏和。
整個捏和過程可以分為二個階段,即原料準(zhǔn)備階段和捏和操作階段。
一、原料準(zhǔn)備
捏和過程的原料準(zhǔn)備大體包括各組份的取用、預(yù)處理、物料的輸送和計量等。
對于聚氯乙烯樹脂的取用要求是:
“準(zhǔn)”一取用種類(包括型號,結(jié)構(gòu))準(zhǔn)確;
“均”—分子量分布均勻,“魚眼”數(shù)少;
“純”一盡可能在聚合過程中除去雜質(zhì)。
在捏和過程中為了生產(chǎn)安全和輸送方便,將樹脂過篩風(fēng)送,以除去樹脂中的機械雜質(zhì)。
聚氯乙烯塑料生產(chǎn)使用的穩(wěn)定劑,按其形態(tài)的區(qū)別主要有粉狀、漿狀、潤濕狀和液狀等。在捏和操作中使用液狀穩(wěn)定劑,對于粉狀、潤濕狀的穩(wěn)定劑,特別是鉛鹽,必須采取有效的措施,解決其在塑料中的分散性和粉塵飛揚造成的毒性問題。由于塑料使用經(jīng)驗的積累和配方技術(shù)的發(fā)展,對復(fù)合穩(wěn)定劑(幾種穩(wěn)定劑的混和物)的需要逐漸迫切,它可以簡化捏和的配料操作,減少配料誤差。
作為著色劑使用的多數(shù)顏料是以它本身粒子的凝集體形式存在的,而且在塑料中的用量多在1%以下。因此必須要對著色劑以簡單的工藝均勻地分散到聚氯乙烯塑料中的問題進行深入的研究。
在一般軟質(zhì)聚氯乙烯塑料中采用增塑劑的特點是用量大,品種多。對于捏和操作來說,如何使增塑劑的輸送、計量、配料便利是一個大問題。液體增塑劑的粘度隨著溫度而變化,因此為了便于輸送,對于在常溫下粘度大的增塑劑需要加熱。但是要注意當(dāng)加熱過度,特別在機械攪拌下增塑劑從容器、貯槽溢出的情況。幾種增塑劑的混和,有利于配料計量,對于粘度大的增塑劑和粘度小的增塑劑混和后有利于輸送。因此對增塑劑的混和應(yīng)加以研究。另一方面,增塑劑和樹脂的混和性(相溶性)對捏和操作影響甚大,對此也必須進行研究。
物料的輸送和計量:
聚氯乙烯塑料捏和中采用的輸送方法主要取決于物料形態(tài),組份用量和設(shè)備條件。對于粉狀聚氯乙烯樹脂,使用量最大,因此樹脂的輸送應(yīng)首先考慮。一般粉粒體的輸送方法除了袋裝外,還有容器、槽車、船舶散裝輸送?;蛘卟捎脵C械輸送法,如提升機、螺旋輸送機等。也可以采用以流體為媒介的運輸法,如空氣輸送機。選用輸送方法,應(yīng)根據(jù)“以土為主,土洋結(jié)合”的原則,逐步完善。實踐證明,空氣輸送具有很多優(yōu)越性。外界垃圾雜質(zhì)不易混入,可直線或彎曲輸送物料。同時在輸送路程中機械的可動部分少,因而輸送安全,易于自動化。
在聚氯乙烯塑料中用量較小的粉狀和漿狀穩(wěn)定劑、著色劑、填充劑等的輸送方法主要有兩種:①分批定量袋裝輸送;②對于軟質(zhì)塑料,可將粉狀或漿狀物與多量的增塑劑混和后以管道定量榆送。液狀增塑劑和穩(wěn)定劑的輸送一般采用齒輪泵以管道輸送。
樹脂和各種助劑的計量方式有手動磅秤,移動磅秤和自動磅秤等。
我們認(rèn)為“管道化,自動化”是目前物料輸送和計量的發(fā)展方向。毛主席教導(dǎo)我們:“人們的社會存在,決定人們的思想。而代表先進階級的正確思想,一旦被群眾掌握,就會變成改造社會、改造世界的物質(zhì)力量。”在馬克思列寧主義、毛澤東思想光輝照耀下,在毛主席革命路線指引下,工人群眾創(chuàng)造了很多新型的輸送和計量方法,對提高質(zhì)量、增加產(chǎn)量、降低勞動強度、改善勞動保護等起了很大作用。
二、捏和操作
在捏和過程中,要使多相不均態(tài)的各種組份轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞嗑鶓B(tài)的捏和料,必須使各組份有一定的接觸面積。因此,對捏和設(shè)備的要求是盡可能地加大各組份的接觸面積。實踐證明,提高轉(zhuǎn)速和促進物料的旋渦運動是有利的措施。同時為了提高質(zhì)量,增加產(chǎn)量,降低勞動強度,改善勞動保護,使捏和設(shè)備從低速、開放、間歇操作發(fā)展成為高速、密閉、連續(xù)操作,這也是應(yīng)該研究的重要方面。
對于硬質(zhì)聚氯乙烯塑料的捏和,主要是分散均勻,防止粉塵飛揚,對于軟質(zhì)聚氯乙烯塑料的捏和,主要是促使增塑劑被樹脂吸收而使樹脂充分溶脹,從而使捏和料中各組份分散均勻。捍和料的分散均勻與設(shè)備條件有關(guān),也與操作條件(溫度、時間等)有關(guān)。
在實踐中我們認(rèn)識到,配比狀況、分散狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系是捏和過程的主要矛盾。
為了使配比正確,就必須使各組份物料的預(yù)處理合理,物料的輸送和計量準(zhǔn)確。
為了使分散均勻,各組份物料的性質(zhì)、形態(tài)及捏和的操作條件必須合乎要求。