产品工艺控制：双色共挤塑木复合生产工艺的关键控制要点

PMMA与ASA双色共挤塑木复合产品生产工艺比单色塑木复合产品工艺复杂，涉及面广，其中需要重点控制的是共挤机工艺温度，机头压力以及共挤机挤出速度与主机挤出、牵引速度的匹配与协调。两种聚合物材料之间黏度和流速不同，单流道与汇合流道中流动物料速度分布曲线是不同的。当两种熔融物汇入同一流道中时，其黏度必将对共挤界面流动性产生很大影响。为了方便理解，本节将PMMA或ASA彩色物料统称为共挤料，将PVC混合物料统称为基料。共挤料与基料熔体黏度差异大，两种黏度不同聚合物熔体在复合流道中流动时，黏度较低聚合物熔体总有把黏度较高聚合物熔体包覆在中间趋势，低黏度熔体总是向高剪切区流动，会在共挤出界面上产生不稳定流动；表面共挤塑木复合产品共挤方式是在生产单色塑木复合产品模具基础上，增加共挤流道，在单色型材表面覆合一层只有0.2-0.3mm厚度彩色共挤料，仅是基料厚度8.69%-13.6%左右。两种不同厚度料层流动属于不对称流动，随其体积流量增大，压力损失减少，高黏度熔体被低黏度熔体所包围并随黏度比增大而加快；在不对称流动中，两个熔体除共有流动界面外，另一界面均与模具壁接触、摩擦。界面流动状态不仅与熔体黏度、压力损失及流率有关，还与机头流道长径比有关。长径比越大，高黏度熔体被低黏度熔体包围的速度和范围越大。两种不同黏度聚合物在口模内流动差异，则会影响共挤层厚度与两相界面之间黏接强度。

鉴于不同聚合物熔体黏度，可以通过温度和压力调整流动性。要想获得理想共挤出制品，就是要合理设定与控制挤出主机与共挤机工艺温度、给料与挤出速度，并通过对共挤料流道进行合理设计，高黏度熔体所受到压力尽可能大一些。使共挤料和基料在不同温度和压力作用及塑化良好前提下，熔体黏度及流动速率相互匹配，基本倾于一致，从而利于控制好共挤层厚度，提高共挤制品界面黏接强度。使用相对分子质量分布窄聚合物，可以通过增加口模间隙和提高温度消除界面不稳定性，使用相对分子质量分布宽聚合物时，减少界面不稳定性唯一方法就是增加共挤层厚度，改变层比或者更换共挤料。

值得指出的是，模具工艺温度是由PVC主料工艺温度决定的，而几种不同共挤料加工温度与PVC主料加工温度差别较大，对共挤机料筒第一区加热温度控制显得十分重要。温度过高，容易引起模具进料口处物料发生粘模具而糊料；温度太低，则会导致出料不均匀，容易出现熔体黏度大，流动性差，与主料不易包覆等缺陷。对于大型材，在共挤机与模具连接件上添加加热温度控制装置，会有利于提高共挤塑木复合产品质量，降低开机废品率。

共挤层厚度是双色共挤塑木复合产品需要控制的关键。应在主机各段设定温度、加料、挤出、牵引速度基本确定以后，采用塑木复合产品共挤机挤出速度调解。使共挤机挤出速度与主机挤出、牵引速度相互匹配。反之共挤机速度过快，会造成共挤机机头压力大，共挤层偏厚，亦出现翘曲现象，达不到制品技术要求，且成本升高；共挤机出料速度过慢，共挤层偏薄，亦出现色差与暗纹，并因共挤料在机内高温区域停留时间过长，可能导致糊料。(www.xing528.com)

除两种聚合物黏度、流速不同，影响共挤层厚度与两项界面黏结强度外，共挤层外观局部质量缺陷往往直接受基料挤出应力制约与影响。塑木复合产品截面物料分布差异较大，基料出料不均，尤其是产品两个面衔接或外壁与内筋交叉部分物料流速差异，不仅影响其本身成型，还会影响共挤层成型。一般情况下，共挤层表面大部分布局质量缺陷往往都是由基料共挤界面质量缺陷所引起的。仅是随共挤料流速不同，表现形式有所不同。共挤料流速大于基料流速时，共挤料则会适当弥补基料共挤局部界面出现塌角、收缩痕、暗痕等缺陷，另行表现为局部增厚或亮带；共挤料流速等同或小于基料流速时，基料共挤界面出现不平整、塌角、收缩痕、暗带等外观缺陷，共挤层表面也会相应出现同样外观质量缺陷或局部减薄，即使基料共挤界面轻微变化，共挤表观则更加明显，并随共挤层厚度增加而加重。在模具调试阶段，可以先只开主机，修正模具至基料各截面出料一致，使所需物料与挤出机所供物料基本平衡，减少或削弱型材界面结构应力或温度应力，外观成型良好，再调试共挤料挤出。实践证明：彩色共挤塑木复合产品比单色产品模具调试质量要求更高，难度更大。

有资料介绍：在共挤层调整阶段还是生产阶段，开机时都应该先开共挤机，待共挤料从口模溢出时，再开主机，以预防先开主机，基料倒流进入口模共挤流道或分配器合流区，影响共挤料挤出。经实践发现，在机内斥满原料情况下，共挤机启动5.5转时，模具出料时间为2分钟左右，主机在8转时，口模出料时间为4分钟，相对滞后，使共挤料消耗过多。在共挤机斥满物料情况下，再次开机时，没有必要一定要先开共挤机，应依据共挤机和主机斥料情况，分别在规定转速下，具体从口模出料时间，确定共挤机与主机启动先后次序和间隔时间。比如以上情况，可先启动主机2分钟后，再开共挤机，利用两者出料速度差，尽量使共挤料和基料同步从口模挤出，以减少基料挤出时携带彩色料。

应该指出：在共挤生产前调试口模时，应通过修理口模分流锥角度，使口模共挤面给料量适当减少，以预留出共挤料填充空间，以免共挤生产时，导致共挤界面料流增大，影响彩色共挤塑木复合产品外观成型质量。