昆山雅煬復(fù)合材料科技有限公司
Kunshan Yayang Composite Technology Co., Ltd.
木塑、木塑發(fā)泡配方工藝技術(shù)
木塑顧名思義是木粉中加塑料或塑料中加木粉。塑料是相容劑,木粉和其他纖維是增強(qiáng)劑。如何做好木塑我的拙見是:
總體是人,機(jī),料。因?yàn)槲覀兊臋C(jī)械化程度不是很高,人的工作責(zé)任性,配方工藝,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力是做好產(chǎn)品的關(guān)??;設(shè)備(模具)的好壞對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性及產(chǎn)能的提高至關(guān)重要;原料包括樹脂,纖維,填料,穩(wěn)定劑,潤(rùn)滑劑及其他功能助劑的選擇(助劑之間合理的搭配)
一,人是生產(chǎn)的主體,再現(xiàn)代化的設(shè)備都離不開人。
所以企業(yè)要對(duì)管理者和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)員做一個(gè)系統(tǒng)的培訓(xùn),包括:
A,觀念的培訓(xùn):1,讓企業(yè)的每一個(gè)人把企業(yè)的發(fā)展,榮辱與自身的事業(yè)的發(fā)展成功息息相關(guān),企業(yè)就是公司每個(gè)人的企業(yè),企業(yè)的發(fā)展就是自己事業(yè)的發(fā)展。
2,企業(yè)員工要有良好的工作責(zé)任心和積極的工作態(tài)度。
3,企業(yè)的員工必須要有最基本的成本、安全、品質(zhì)觀念。
4,企業(yè)也必須為員工提供好的工作環(huán)境和其發(fā)揮才能的平臺(tái),關(guān)心員工,在必要時(shí)為員工排憂解難。
B,操作工藝的培訓(xùn)分為原料和制品的生產(chǎn)培訓(xùn)。
1,原料生產(chǎn)培訓(xùn)。主要培訓(xùn)如何操作混合,造粒機(jī)及工藝流程,如何保證操作的一致性,注意事項(xiàng),異常的處理,物料的添加等。
2,制品生產(chǎn)培訓(xùn)。操作工藝流程,設(shè)備控制開關(guān)的操作,如何裝模,開機(jī)注意事項(xiàng),溫度的設(shè)定,牽引方法,如何控制品質(zhì),異常的處理,品質(zhì)的自檢,半成品的擺放,不良品的處理,如何停機(jī),拆模,停機(jī)注意事項(xiàng)及整理工作等。
二,PP/PE木塑設(shè)備與原材料。
1, 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)木塑一般采用兩種工藝一步法或二步法生產(chǎn),無(wú)論是哪種工藝設(shè)備的好壞都會(huì)影響產(chǎn)能,質(zhì)量,生產(chǎn)的穩(wěn)定性,成本等。設(shè)備的好壞與減速機(jī),螺桿炮筒的設(shè)計(jì)和加工精度,溫控的準(zhǔn)確性,電機(jī)功率大小的配置,變頻器的好壞,定型臺(tái)的平穩(wěn)性,引出機(jī)牽引力的大小和穩(wěn)定性等。由于目前木塑制品市場(chǎng)的炙手可熱,新老廠家紛紛上馬,出于成本考慮,很多廠家直接將擠出聚氯乙烯(PVC)異型材的擠出機(jī)改用于擠出木塑型材,一般來(lái)說(shuō)基本上也能正常運(yùn)行,但是由于擠出原料的差異,還是存在一些問(wèn)題。
①舊有設(shè)備的改造。擠出木塑型材時(shí)一般先要造粒,而很多擠出機(jī)是按喂粉料設(shè)計(jì)的,若添加顆粒料可能會(huì)發(fā)生死機(jī)等故障,在這種場(chǎng)合下一般改造給料系統(tǒng)可以解決問(wèn)題。
②設(shè)備的損耗。由于植物纖維的存在,原料中會(huì)存在一定的有機(jī)酸及水分,同時(shí)購(gòu)進(jìn)的原料及回收的木塑制品中都有可能混進(jìn)異物,這些對(duì)設(shè)備的腐蝕及磨損都是可見的。
③排水汽問(wèn)題。由于原料中植物纖維的吸水性,擠出時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的水汽,若水分含量過(guò)多,對(duì)制品的物理性能及外觀質(zhì)量就會(huì)有影響,所以對(duì)主機(jī)的排水汽能力提出了更高要求。
④擠出量的不同。木塑制品多為厚壁或?qū)嵭闹破?,這對(duì)擠出機(jī)的擠出量提出了更嚴(yán)格的要求。
⑤剪切力的差異。與擠出PVC異型材不同,擠出木塑PP/PE型材要求低剪切、高輸送,這就對(duì)擠出機(jī)的螺桿設(shè)計(jì)提出了要求。
總之,擠出PP/PE木塑型材須使用專用的擠出機(jī)或?qū)ΜF(xiàn)有的擠出機(jī)進(jìn)行改造和改進(jìn)
模具的設(shè)計(jì)盡可能有較大的壓縮比和較長(zhǎng)的定型段這有利于發(fā)泡和提高制品的表面關(guān)澤度和硬度。
2,原材料的選擇:1, PP/PE回料的選擇,回料{zh0}選熔指不要太高的回料,在1.0以下{zh0}。顏色不要太深,顆粒大小均勻,粒子無(wú)孔或孔較少。{zh0}用一級(jí)回料,有些回料已使用過(guò)好幾次,會(huì)降低力學(xué)性能。2, 纖維選目數(shù)在50-80目左右,且灰分,含水率較低的纖維{zh0}(灰分、水分均低于5%)顏色一致統(tǒng)一均勻。3, 助劑的選擇。要想做好PP/PE木塑助劑的選擇很重要,它關(guān)系到生產(chǎn)的穩(wěn)定,速度,產(chǎn)品的質(zhì)量(產(chǎn)品成型,力學(xué)性能,機(jī)械性能,吸水率,產(chǎn)品在使用過(guò)程中是否有助劑析出等)和產(chǎn)品的使用壽命。
二、PVC木塑設(shè)備與原材料
1,生產(chǎn)PVC木塑據(jù)產(chǎn)品要求不同而選擇不同的生產(chǎn)工藝。如生態(tài)木基本以二步法生產(chǎn)居多,而線條,移門,門板,大板已一步法居多。且以微發(fā)泡居多。它對(duì)設(shè)備的要求比PP/PE木塑設(shè)備要求更高。
2,PVC木塑用原材料,
a,對(duì)于發(fā)泡制品而言, 樹脂{zh0}低聚合度分子量的,流動(dòng)性好有利于發(fā)泡和生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
b, 助劑
1)穩(wěn)定劑:最常用的穩(wěn)定劑有復(fù)合鉛鹽穩(wěn)定劑,鈣鋅穩(wěn)定劑,稀土穩(wěn)定劑,有機(jī)錫穩(wěn)定劑等。企業(yè)可據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量,成本,環(huán)保性能的選擇所需的穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑不是越多越好其也有一個(gè){zj0}添加量,少了熱穩(wěn)定性不夠,多了影響塑化和產(chǎn)品物理性能。
2)潤(rùn)滑劑:潤(rùn)滑劑品種的選擇和其用量的合理搭配,內(nèi)外潤(rùn)滑的平衡和保證前中后期足夠潤(rùn)滑劑量是保證木塑生產(chǎn)正常的關(guān)鍵。不同的機(jī)臺(tái)潤(rùn)滑劑用量也不同,單螺桿比雙螺桿用量多且內(nèi)外滑側(cè)重點(diǎn)也不同,設(shè)備的新舊和大小用量也不一樣,制品結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易內(nèi)外滑的用量都不同,不同的穩(wěn)定劑滑劑的用量也不一樣(有些穩(wěn)定劑有潤(rùn)滑性,有些沒有)。
3)發(fā)泡劑:木塑發(fā)泡制品模具基本采用賽盧卡式設(shè)計(jì)這有利于提高發(fā)泡倍率和中空制品的生產(chǎn),建議采用CCR-10發(fā)泡劑,其對(duì)熱變形,耐候性,環(huán)保性等要求較高的片材,型材,管材而開發(fā)的一支改性發(fā)泡劑,發(fā)氣量略小于AC,但分解wq,對(duì)提高制品的剛性,維卡均有幫助。其分解速度慢使擠出物離開模頭時(shí)表面很快冷卻,有助于形成密實(shí)表面的泡孔結(jié)構(gòu),適用于賽盧卡和結(jié)皮發(fā)泡。
4)發(fā)泡改性劑:發(fā)泡改性劑提高物料熔體強(qiáng)度。利于發(fā)泡和改善加工性能。
5)偶聯(lián)劑的使用有利于提高纖維和無(wú)機(jī)填料的相容性以提高產(chǎn)品的力學(xué)指標(biāo)和降低制品的吸水率,本人建議用A-88其使用量是纖維和填料總和的1.5%,其價(jià)格適中用量和性能可與硅烷偶聯(lián)劑相媲美。且是固體粉狀物稱量和添加方便。
6)增韌劑:木塑制品{zh0}是不加或少加彈性體增韌劑,彈性體會(huì)影響制品的相關(guān)性能。PA-48是一支具有曾剛增強(qiáng)的加工改性劑,下面是PA-48與CPE的一些性能對(duì)比。
產(chǎn)品
|
拉升強(qiáng)度
MPa
|
屈服強(qiáng)度
MPa
|
常溫沖擊
23°C,KJ/m3
|
低溫沖擊
-10°C,KJm3
|
彈性模量
MPa
|
CPE
|
44.55
|
41.6
|
18.6
|
13.6
|
3000
|
PA-48
|
50.35
|
44.8
|
24.66
|
16.2
|
3885
|
7)加工助劑:據(jù)需添加
3,填料和纖維。填料與纖維的種類與用量的合理選擇與搭配對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量及提高設(shè)備的使用壽命至關(guān)重要。不同外觀形狀的纖維,無(wú)機(jī)填料按一定比例搭配可形成協(xié)同作用有利于提高產(chǎn)品力學(xué)性能。填料和纖維的添加量決定產(chǎn)品的質(zhì)量和密度。
4, 原料的生產(chǎn)工藝:木纖維是吸水性較強(qiáng)的材料一般含水量在15%左右甚至更高,無(wú)機(jī)填料也達(dá)到5%左右,而含水量的高低是影響塑料特別是木塑生產(chǎn)穩(wěn)定性和制品質(zhì)量,如影響發(fā)泡倍率,制品的吸水率,制品的變形,制品的耐候性和其他物理性能。所以水分{zh0}控制在1%以內(nèi)。
纖維和填料--加入高混機(jī)里--混到100度--加入適量的偶聯(lián)劑--混到110-115度--關(guān)掉馬達(dá)不動(dòng)時(shí)打開混合機(jī)大蓋2-3分鐘--加入PVC,穩(wěn)定劑--混到80度--加潤(rùn)滑劑及其他助劑--100度加加工助劑,發(fā)泡劑--120-125卸粉--粉卸完后馬達(dá)停止了再打開大蓋2-3分鐘后再混下一手料({zh0}混五手料清理一次混合機(jī))--粉在泠拌桶冷卻到40度造?;蚣尤腚p螺桿生產(chǎn)。這樣操作麻煩但生產(chǎn)和質(zhì)量的穩(wěn)定性好。
造粒時(shí)常要注意各溫控溫度是否準(zhǔn)確,風(fēng)機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),電流的大小,粒子的粒徑,表面,長(zhǎng)度是否粘料,下料是否穩(wěn)定,不能有斷料的情況發(fā)生。
4)擠出工藝:主要注意以下幾方面
a,擠出機(jī)各段溫度的設(shè)定,關(guān)鍵是壓縮段,計(jì)量段,模具。各溫控的準(zhǔn)確性如溫控不準(zhǔn)影響到發(fā)泡倍率和顏色。
b,各段風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
c,主機(jī)電流的大小和穩(wěn)定性。如主機(jī)電流波動(dòng)較大說(shuō)明滑劑.加工助劑.纖維與PVC各組分之間分散不是很均勻。
d,主機(jī)速度務(wù)必保持一樣,因速度的快慢會(huì)影響到發(fā)泡倍率及顏色。
e,烘干機(jī)的溫度一般設(shè)定在60-80度之間,且經(jīng)常保持在桶的容積的80%左右,這樣有利于生產(chǎn)和顏色的穩(wěn)定提高制品表觀質(zhì)量。
f,不同顏色不同機(jī)臺(tái),膠粒存放時(shí)間的長(zhǎng)短等生產(chǎn)時(shí)的溫度設(shè)定都不同。且木塑發(fā)泡受外界環(huán)境及其他因素等對(duì)發(fā)泡倍率影響較大所以操作員要懂得出現(xiàn)不同的產(chǎn)品異常時(shí)適當(dāng)調(diào)整工藝。
木塑制品急需解決的技術(shù)難題:制品的收縮,變形,表面硬度,耐候性。我覺得應(yīng)從原材料的選擇(樹脂,纖維,無(wú)機(jī)填料,潤(rùn)滑劑成型工業(yè))和模具的設(shè)計(jì)等方面考慮。對(duì)于耐候性還可做一些后加工處理。