為保證PVC制品的物理性能和外觀質(zhì)量,傳統(tǒng) 的PVC—U注塑工藝需要將捏合好的材料經(jīng)造粒 后再使用注塑機進行生產(chǎn).伴隨著PVC—U行業(yè) 的發(fā)展,各種新加工助劑的應(yīng)用和專用注塑機的不斷改進,粉料注塑工藝也逐漸發(fā)展.當(dāng)填充劑用量 較多時,造粒效率較低,也使企業(yè)向粉料注塑方向發(fā) 展.筆者從實際生產(chǎn)出發(fā),分析比較了粒料注塑與粉料注塑2種工藝的特點.
1.粒料注塑
注塑機采用單螺桿熔膠,塑化能力有限,容易使 產(chǎn)品產(chǎn)生冷斑起皮現(xiàn)象,且料簡沒有排氣裝置,產(chǎn)品 易產(chǎn)生氣泡(水珠),放射狀流紋現(xiàn)象.而造粒時使 用的雙螺桿擠出機塑化能力強,有排氣裝置,剛好能 彌補注塑機的不足. 粒料經(jīng)過雙螺桿擠出機塑化后,物料可以達到 分子級分散,真空排氣裝置可吸走多余的水分.粒料存放在空氣中化學(xué)性能穩(wěn)定,對注塑機的二次塑 化幫助很大,具體表現(xiàn)為:制品密度,物理性能穩(wěn)定, 不易產(chǎn)生冷斑起皮,能有效控制氣泡流紋現(xiàn)象,表面 光潔度好.粒料在工廠內(nèi)較易運輸,泄漏損耗小,對 車間環(huán)境污染少. 但造粒工序的人力,物力投人大,效率低,如能 減少這個工序?qū)⒂欣谄髽I(yè)的節(jié)能降耗.
2.粉料注塑
粉料注塑減少了造粒這道中問工序,可以減少 人力,設(shè)備等資源的投入,減少水電能耗,從而降低 制造成本;工序的精簡也相應(yīng)減少了車間的管理成本.
粉料雖然經(jīng)過高速混合機捏合,但各種助劑只 能達到團狀分散,單螺桿注塑機不能完全使助劑分散,熔體達不到理想效果,從而影響產(chǎn)品的物理性能,具體表現(xiàn)為:產(chǎn)品脆性大,表面粗糙且有冷斑起 皮.受生產(chǎn)場地和環(huán)境的限制,且為了便于管理,一 般混好的粉料可能要存放幾天才用于注塑.由于粉 料易吸潮,所以受車間地理位置或季節(jié)變化的影響, 當(dāng)空氣濕度較大時,會造成粉料含水量過大,產(chǎn)品表面出現(xiàn)氣泡,影響外觀質(zhì)量. 以上問題在小規(guī)格產(chǎn)品上影響不大,但在大規(guī)格產(chǎn)品上就有明顯的視覺缺陷,因此小規(guī)格產(chǎn)品可 考慮使用粉料注塑.但小規(guī)格產(chǎn)品以給水管件居 多,其需重點控制物理性能,用粒料注塑能更有效地 控制其物理性能,這點應(yīng)引起注意.
3. 影響粉料注塑的因素
3.1設(shè)備
粉料注塑專用注塑機與粒料注塑機有很大的差異,如螺桿與料筒,射嘴的設(shè)計,料斗與螺桿根部的設(shè)計與密封性問題等,在購買設(shè)備時應(yīng)向設(shè)備生產(chǎn)廠家詳細了解.就螺桿而言,可按填充量大小進一步細分,如某機械有限公司的PVC—U粉料專用 注塑機配備的螺桿. 粉料注塑對注塑機的要求及整個生產(chǎn)流程的控制極為嚴(yán)格.如果采用粒料注塑機注塑粉料,會出現(xiàn)加工范圍狹窄,生產(chǎn)不穩(wěn)定的情況.若PVC樹脂,助劑質(zhì)量不穩(wěn)定,配料,捏合操作存在誤差,就會出現(xiàn)成批產(chǎn)品不合格的情況.另外,一般的粒料注塑機泄漏粉料情況較為嚴(yán)重.對于填充量較大的粉料,還會發(fā)生頻率較高的落料不勻問題,導(dǎo)致模具不能充滿或密度偏小而收縮過大,注塑量越大這種現(xiàn)象越明顯. 使用多年的老式粒料注塑機塑化能力較差,壓力不穩(wěn)定,一般不能用于粉料注塑.
3.2模具
模具流道設(shè)計對粉料注塑影響很大.主流道和副流道一般短而粗,截面為圓形.冷料井直徑應(yīng)大于主流道,深度與直徑接近.過去為了節(jié)省澆口料而設(shè)計的模具不適于粉料注塑,澆口應(yīng)盡量開大些,只要不使產(chǎn)品產(chǎn)生回料凹陷即可.對于填充量較大 的粉料,更應(yīng)注意模具流道的設(shè)計.
3.3配方
造粒時會消耗部分潤滑劑,而粉料注塑時可考慮適當(dāng)減少配方中潤滑劑的用量;另外,粉料注塑為一次塑化,熱穩(wěn)定劑的用量也可酌情減少;填充劑方面,輕質(zhì)碳酸鈣的吸潮能力比重質(zhì)碳酸鈣強,其用量越大,因碳酸鈣吸濕引起產(chǎn)品表面出現(xiàn)氣泡或放射狀流紋等外觀質(zhì)量問題就越明顯.
3.4工藝
為使助劑分散得更好,應(yīng)適當(dāng)提高混合溫度或延長混合時間,熱混溫度以120,135?為宜.粉料在車間內(nèi)運輸造成的損耗和污染因操作人員技術(shù)水平而異,以防泄漏為主要措施.針對粉料注塑冷料,氣體較多的特點,螺桿轉(zhuǎn)速宜較低,注塑過程主要分4級.
(1)第1級低速,注塑量較少(在總注塑量的10%以下),使射嘴的冷料進入冷料井或黏附在流道 表面,以避免進入型腔.
(2)第2級快速,注塑量較多(約為總注塑量的80%),在不致發(fā)生熔體燒焦的情況下快速充滿型腔的大部分空問,以減少熔體在長流程的運動中遇冷產(chǎn)生的阻力降.
(3)第3級慢速,注塑量較少(約為總注塑量的5%),因上一級快速充模引起型腔內(nèi)氣體在產(chǎn)品熔合線附近聚積,影響熔合線粘接強度和產(chǎn)品外觀,所以這一級主要作用是排氣,使熔體熔合在一起.
(4)第4級慢速,高壓,注塑量較少(在總注塑量的5%以下),起補縮的作用. 另外,注塑時間應(yīng)比實際充填時間長一些,以提 高產(chǎn)品的物理性能.
4. 結(jié)語
粒料注塑工藝所具有的優(yōu)點,使其在PVC—U 管道行業(yè)中得到大量的應(yīng)用.相對于粒料注塑來說,粉料注塑表現(xiàn)出許多不足,如生產(chǎn)過程難控制, 成品率低,經(jīng)濟效應(yīng)不明顯,產(chǎn)品力學(xué)性能與物理性能不穩(wěn)定等.但粉料注塑可減少資源投入與能耗, 有利于節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展,具有一定的研究價值. 綜上,目前國內(nèi)做UPVC管件的主要原料還是以PVC粒料為主.

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