陳忠良 徐躍進(jìn) 郭太松 屠偉東
摘 要:注塑工藝在現(xiàn)代社會(huì)中得到了十分泛的應(yīng)用,塑料注塑為各行各業(yè)提供了很多的方便。本文主要介紹了注塑成型設(shè)備與注塑工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與注塑工藝與設(shè)備對(duì)聚酯瓶坯粘度降的影響。
關(guān)鍵詞:注塑工藝與設(shè)備;聚酯瓶坯粘度降;影響
1注塑成型設(shè)備與注塑工藝的發(fā)展現(xiàn)狀
注塑機(jī)是注塑成型的主設(shè)備,注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)和性能與塑料性質(zhì)和注塑成型工藝有著密切的關(guān)系。隨著塑料和成型工藝的發(fā)展,注塑機(jī)無(wú)論從產(chǎn)量上還是從品種上都有很大增長(zhǎng)。特別是新型工程塑料的發(fā)展和應(yīng)用對(duì)注塑成型機(jī)械和設(shè)備提出更高的要求,使之向品種多、規(guī)格全、高效、高速、高精度、低能耗和低噪音方向發(fā)展。
大型注塑機(jī)又重新崛起。70年代以來(lái),由于工程塑料的發(fā)展,特別是結(jié)構(gòu)泡沫塑料等制品在汽車、機(jī)械、大型家用電器、建筑、宇航、船舶等工業(yè)部門的廣泛開發(fā)和應(yīng)用,使注塑機(jī)又轉(zhuǎn)向大型化。
近年來(lái),中小型注塑機(jī)的技術(shù)發(fā)展非常迅速,就工藝參數(shù)而言,塑化能力、注射速度、啟閉模速度、注射壓力等都有很大提高。有的發(fā)展成超高系列,其注射壓力已達(dá)451MPa(4600kgf/cm),在這種設(shè)備上模腔壓力可達(dá)到98MPa(1000kgf/cm),使注塑制品的收縮率幾乎為零,可注塑0.1-0.2mm厚的薄件制品。
90年代的注塑機(jī)正向節(jié)能、精密成型、超精密成型、低噪音和高級(jí)自動(dòng)化方向發(fā)展。所謂節(jié)能是指注塑機(jī)要節(jié)省泵的動(dòng)力。節(jié)約電力,少做無(wú)用功;精密成型是指生產(chǎn)制品尺寸精度的范圍在0.01-0.001mm;超精密成型是在0.001-0.000lmm;低噪音是指注塑機(jī)能在平穩(wěn)無(wú)撞擊和無(wú)振動(dòng)下工作,按確定方位、在距離機(jī)器lm左右的地方所測(cè)的噪音應(yīng)低于70分貝:高級(jí)自動(dòng)化是指注塑機(jī)能遠(yuǎn)距離操作或無(wú)人操作,保證制品的精度、注塑工藝條件的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性。
另外,微處理機(jī)在注塑機(jī)上的應(yīng)用是注塑機(jī)在自動(dòng)控制方面的最重要的發(fā)展。
注射成型工藝對(duì)各種塑料的加工具有良好的適應(yīng)性,生產(chǎn)能力較高,并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在塑料工業(yè)迅速發(fā)展的今天,注塑機(jī)不論在數(shù)量上或品種上都占有重要地位,其生產(chǎn)總數(shù)占整個(gè)塑料成型設(shè)備的20%-30%,從而成為目前塑料機(jī)械中增長(zhǎng)最快、生產(chǎn)數(shù)量最多的機(jī)種之一。
2注塑工藝與設(shè)備對(duì)聚酯瓶坯粘度降的影響
2.1原料干燥
用于成型的PET粒料若存在水分,會(huì)導(dǎo)致PET分子鏈斷裂,使得粘度降低。嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響瓶坯的生產(chǎn),所以去除PET粒料中的水分是瓶坯注塑之前至關(guān)重要的一個(gè)工段。如果PET粒料不夠干燥,還會(huì)導(dǎo)致瓶坯出現(xiàn)白霧。為了提高干燥的效果,可以降低干燥的溫度以及延長(zhǎng)干燥的時(shí)間。
由于干燥狀態(tài)下的PET很容易重新吸收水分,所以要盡量將干燥設(shè)備和注塑機(jī)進(jìn)料口靠近,以便干燥的PET粒料能夠盡快被加工使用,避免吸潮或者降溫。
在這個(gè)過(guò)程中切片含水率越高,干燥時(shí)間越長(zhǎng),則粘度降越大;但是干燥的時(shí)間太短,水分蒸發(fā)不充分,當(dāng)聚酷切片進(jìn)入熔融過(guò)程時(shí)將發(fā)生再次水解以及熱降解,不但引起粘度降,而且還將使產(chǎn)品出現(xiàn)氣泡以及發(fā)黃等質(zhì)量間題。所以,一定要根據(jù)注塑量將干燥的溫度、時(shí)間調(diào)整到最佳工藝狀態(tài)。
一般干燥溫度不得超過(guò)1800C,干燥時(shí)間在6h-7h。同時(shí),對(duì)干燥系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)要考慮熱風(fēng)的均勻分配,在選購(gòu)設(shè)備時(shí),要求其干燥系統(tǒng)的處理能力與注塑量相匹配,處理能力過(guò)大,大馬拉小車,投資成本以及電耗成本高;處理能力過(guò)小,脫水不充分,影響到塑化過(guò)程的質(zhì)量,特別是分子篩的處理能力直接影響到粘度降,除了對(duì)分子篩的選型之外,還要按規(guī)定期限更換分子篩,保持熱干空氣露點(diǎn)達(dá)到-40℃以下。
2.2PET瓶坯的加工
當(dāng)PET粒料隨著螺桿的運(yùn)轉(zhuǎn)而不斷進(jìn)入擠出機(jī)后,會(huì)被逐漸升高的溫度加熱壓縮而融化變軟。熔融的PET經(jīng)過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)慢慢地充分均化,而且隨著螺桿旋轉(zhuǎn)的方向向前移動(dòng)到螺桿的頭部。
整個(gè)瓶坯的注塑過(guò)程主要分為:注射、保壓和冷卻三個(gè)階段。
熔融的PET經(jīng)過(guò)注射活塞加壓將一定量的PET經(jīng)過(guò)噴嘴注射到模腔。一般注射速度約8-12g/s、每腔,可以保證穩(wěn)定的注射,減少壓力和溫度變化、剪切應(yīng)力、不均衡的收縮和變形。保壓是注射過(guò)程的延續(xù),作用是補(bǔ)償材料在冷卻過(guò)程中的收縮。如果保壓時(shí)間太長(zhǎng),則容易導(dǎo)致結(jié)晶,所以完成保壓之后,要馬上減壓。冷卻可以使瓶坯有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,并且順利脫模。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,要生產(chǎn)出高質(zhì)量的聚酷瓶坯產(chǎn)品,需對(duì)原料干燥、PET瓶坯的加工以上環(huán)節(jié)進(jìn)行工藝和設(shè)備過(guò)程控制,以確保粘度質(zhì)量指標(biāo)。
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