挤出成型工艺流程优化

塑料挤出成型制品约占了塑料制品总量的1 /3，主要有各种薄膜、管、板、片、棒、丝、带、网、电缆电线及异型材，中空容器，复合材料等。下面以硬聚氯乙烯（RPVC）塑料管材挤出生产为例介绍其工艺流程设计。

3.4.2.1 管材挤出工艺概述

塑料管材的挤出工艺流程是：配料——挤出——冷却定型——检验——入仓。首先根据管材性能要求进行配方设计，按配方要求计量各原辅材料，投入到混合机内高速搅拌混合均匀。然后将混合均匀的原料投入挤出机的料斗，经挤出机机筒进料口进入到机筒内，随着螺杆的旋转，原料被强制推向机筒前方。并在外加热和挤压、剪切、搅拌、相互摩擦等作用下，原料在机筒内温度逐渐升高，由玻璃态转变为熔融高弹态，最后成为黏流态，达到完全塑化。在挤出螺杆不停地匀速旋转下，塑化均匀的熔融料等压、等量地从机头口模挤出成型塑料管坯，再经冷却定型，按一定的长度切断，即完成塑料管成品。

RPVC管材的生产主要有两种工艺路线：一是单螺杆挤出机挤出管材，需要先经过造粒之后再挤出管材，如图3-9所示。

图3-9 单螺杆挤出PVC管材工艺流程草图

图3-10为聚氯乙烯造粒工艺流程示意图。

图3-10 挤出造粒流程示意图

按配方设计将各原料通过计量泵或称重按顺序加入到混料设备中进行混合，混合后的物料进入挤出机挤出造粒。从机头切下的粒子温度较高，需要冷却，风送过程兼有冷却作用。切下的粒子要求长短一致，外观要求光洁，无杂质和黑点等。如果发现粒子有焦烧或变色，则需要将机身温度降低，严重时要更换滤网。如果粒子的外观毛糙，则表示温度太低，塑化不够，应提高加工温度。切粒方法有水环切粒和拉条切粒。切粒刀架应紧贴模板，如果粒子根部拖尾巴或不平滑，即是切刀放得不紧或过钝。

另一种是双螺杆挤出机挤出管材，图3-11所示。双螺杆挤出机挤出可以用粉料直接成型，省去了造粒工序，效率高，避免了粉料对环境的污染，但需要用真空加料装置或使用排气式的挤出机。

图3-11 双螺杆挤出成型PVC管草图

3.4.2.2 双螺杆挤出工艺

图3-12为双螺杆挤出RPVC管材生产工艺流程。

图3-12 硬PVC管材生产工艺流程

（1）原料输送

RPVC管材生产采用的原料主要是PVC树脂和稳定剂、润滑剂、加工改性剂和增强剂等各种助剂。PVC树脂可以采用汽车槽车运至现场，用罗茨风机正压或负压送料至立式贮罐（料仓）。(www.xing528.com)

热稳定剂、润滑剂、加工助剂、增韧剂、填充剂、着色剂等用机械或手工先分别贮存在各自的贮罐内。量大的袋装添加剂可用吊车割口落入贮罐内，也可用吸管吸入贮罐内；量小的添加剂则用人工加入贮罐即可。

（2）物料混合

物料混合流程包括热混合和冷混合两道工序。如图3-13，热混合主要设备采用高速捏合机。各种原料经自动秤称量后加入热高速混合机。高速混合机加热有电加热、蒸汽加热，或用加热油加热，视企业公用设施条件而定。一般蒸汽加热成本低，但需蒸汽锅炉，导热油加热要用导热油炉，电热简便，但成本高。出料时用压缩空气风送至冷高速混合机。冷混合机夹套内通冷却水进行冷却。冷混合完，出料时一般也用压缩空气风送至混合粉料贮罐，或送至手推车推至挤出机旁。再用风送（负压）吸送至挤出机加料斗内或用弹簧送料器送至挤出机加料斗内。

图3-13 PVC管挤出成型用料的混配工艺路线

1—主原料PVC储料仓 2—辅助原料（稳定剂、润滑剂、填充料等）储料仓 3—主原料自动计量

4—辅助料自动计量 5—辅助料顺序投料控制 6—高速热混合机 7—塑料冷却混合机

（3）挤出成型

管材挤出生产线由主机和辅机两部分组成，见图3-14所示。挤出RPVC管材常用异向排气式双螺杆挤出机，其作用是将固体物料熔融塑化，并定温、定压、定量地输送给机头。

图3-14 管材挤出流程图

排气需用真空泵，挤出型坯的冷却定型需用水环式真空泵及冷却水，挤出机机头的拆装可用升降旋转式机头架，也可用吊车。

机头是管材制品获得形状和尺寸的主要部件，根据管材规格设计定制。

辅机可配套订购，包括真空定型冷却、冷却槽、牵引机、打印机、切割机等设备。涨管扩口机根据管材用途与接管方式而定取舍。

（4）检验、包装入库

大型工厂可以购置检验台与管材自动包扎机。小规模的工厂也可用人工检验和包装。