天康培訓電纜工藝技術之塑料擠出控制溫度

在塑料的擠出過程中，物料聚集態(tài)的轉變以及決定物料流動的粘度都取決于溫度，因此，溫度是塑料擠出工藝中zui重要的工藝參數(shù)。

    由于溫度影響著塑料的熔融過程和熔體的流動性，因此擠出溫度就和擠出工藝制品的質量有著密切的關系。有研究指出，低溫擠出有以下優(yōu)點：保持擠出塑料層的形狀比較容易；由于擠包層中熱能較小，縮短了冷卻時間；此外溫度低還會減少塑料降解，這對聚氯乙稀是很重要的。但擠出溫度過低，會使擠包層失去光澤，并出現(xiàn)波紋、不規(guī)則破裂等現(xiàn)象；另外溫度低，塑料熔融區(qū)延長，從均化段出來的熔體中仍夾雜有固態(tài)物料，這些未熔物料和熔體一起成型于制品上，其影響是不言而喻的。溫度對產品的物理性能影響是復雜的，電纜乙烯類塑料絕緣層抗張強度與擠出溫度有關，對應于zui大抗張強度有一*擠出溫度。提高低密度聚乙烯護套的擠出溫度，能提高抗應力開裂強度。但也應當指出，擠出溫度過高，易使塑料焦燒，或出現(xiàn)“打滑"現(xiàn)象；另外溫度高擠包層的形狀穩(wěn)定性差，收縮率增加，甚至會引起擠出塑料層變色和出現(xiàn)氣泡等。

    擠出物料的熱量來自機筒加熱和螺桿旋轉剪切的粘性耗散和摩擦。前者在運行初期是很重要的，后者在運行穩(wěn)定后是主要的。升高機筒溫度很自然的會增加從機筒到塑料的熱交換。在擠出穩(wěn)定運行后，螺桿旋轉剪切變形的粘性耗散和摩擦熱量，常常會使塑料達到或超過所需溫度。此時機內控制系統(tǒng)切斷加溫電源，擠出機進入“自然擠出"過程，并應視情況對機筒和螺桿進行冷卻。實踐經(jīng)驗指出，冷卻螺桿還有助于改善擠出質量，但同時也降低了擠出流率。改善質量是由于冷卻使螺桿均化段的有效槽深減少，增強了剪切作用。擠出過程中溫度不是孤立的，在流率不變，螺桿轉數(shù)不變時，增加擠出溫度會使擠出壓力降低。在低流率下，溫度對壓力的影響是很明顯的，但影響會隨流率的增加而逐漸減少。擠出溫度增加，還使所需螺桿的功率也降低了。

    由于塑料品種的不同，甚至同種塑料（如聚乙烯）由于其結構組成的不同，其擠出溫度控制不盡相同。如下表，列出了電線電纜生產中幾種塑料的擠出溫度，應指出表中操作溫度的比較，只有對同一設備才有意義。設備不同，機筒壁厚薄不一樣，測溫點的深淺不一樣，而且測溫僅是測機筒和機頭的溫度，與物料的實際溫度也不一樣，應隨時觀察擠出過程中塑料的塑化質量，并調節(jié)溫控，所以表中所示的擠出溫度僅供參考。

塑料擠出溫度

    加料段采用低溫，這是由加料段承擔的“任務"決定的，加料段要產生足夠的推力，機械剪切并攪拌混合，如溫度過度，使塑料早期熔融，不但導致擠出過程中的分解，而且引起“打滑"，造成擠出壓力波動，并因過早熔融，而致混合不充分，塑化不均勻，所以這一段溫度一般用低溫。

    熔融段的溫度要有幅度較大的提高，這是因為塑料在該段要實現(xiàn)塑化的緣故，只有達到一定的溫度才能確保大部分組成得以塑化。

    均化段的溫度zui高，塑料在熔融段已大部分塑化，而其中小部分高分子組成尚未開始塑化，就進入均化段，這部分組成盡管很少，但其塑化是必須實現(xiàn)的，這時其塑化的溫度往往需要更高。因此，均化段的擠出溫度有所升高是必要的，有些時候，可以維持不變，而賴以塑化時間的延續(xù)，實現(xiàn)充分塑化。擠出工藝

    機脖的溫度要保持均化段的溫度或稍有降低，這是因為塑膠擠出篩板變旋轉運動為直線運動，而且由于篩板上的孔將塑膠熔體分散為條狀物，在進入機頭時必須在其熔融狀態(tài)下將其彼此壓實，顯然溫度下降太多是不行的。

    機頭承接已塑化均勻且由機脖壓實的熔體塑料，起繼續(xù)擠壓使之密實之作用，塑膠在此有固定的表層與機頭內壁長期接觸，若溫度過高，勢必出現(xiàn)分解甚至是焦燒，特別是在機頭的死角處，因此機頭溫度一般要下降。

    目前擠出機中模口采用的溫度升高、降低都有實例，一般?？跍囟壬呖墒贡砻婀饬?，但?？跍囟冗^高，不但會造成表層分解，更會造成成型冷卻的困難，使產品難于定型，易于下垂自行形變或壓扁變形。

    因此，盡管各種塑料的擠出溫度的控制高低不一，但都有一個普遍的規(guī)律，即從加料段起到?？谥梗加幸粋€溫度從低－高－低的變化規(guī)律。如果擠出過程中溫度控制的不合適，塑料就會產生很多缺陷，影響擠出制品的質量。