盧津強(qiáng),周立輝,陸龍威,車仕軍,蘆浩浩
(橫店集團(tuán)得邦工程塑料有限公司,浙江 橫店 322118)
改性塑料是—種經(jīng)過化學(xué)或物理改性過程,使其具有特定性能的塑料材料。隨著科技的不斷進(jìn)步與工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展,改性塑料在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛[1]。然而,在改性塑料的生產(chǎn)過程中,由于原料、生產(chǎn)工藝、環(huán)境、設(shè)備、人員操作等因素的影響,可能會出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。本文將從原料、生產(chǎn)工藝、環(huán)境、設(shè)備、人員操作等方面,闡述改性塑料生產(chǎn)過程的質(zhì)量管控策略?;诖?,本文首先簡單介紹了優(yōu)化改性塑料生產(chǎn)過程的必要性,然后分析了改性塑料生產(chǎn)過程中存在的質(zhì)量問題,最后探究了改性塑料生產(chǎn)過程的質(zhì)量管控策略,現(xiàn)具體論述如下。
提高生產(chǎn)效率是企業(yè)生產(chǎn)過程中的重要目標(biāo)。優(yōu)化生產(chǎn)工序、改進(jìn)設(shè)備與技術(shù),可以顯著提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的競爭力[2]。第一,優(yōu)化生產(chǎn)工序。通過對生產(chǎn)工序進(jìn)行合理設(shè)計(jì)與改進(jìn),減少不必要的環(huán)節(jié)與物料轉(zhuǎn)移,提高生產(chǎn)線的連續(xù)性,從而縮短生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)能。例如,采用失重稱喂料可以省略原料混合以及造粒完后的均混工序,有效地提升了生產(chǎn)效率。第二,改進(jìn)設(shè)備與技術(shù)。采用先進(jìn)的自動化生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù),保證設(shè)備使用率的同時(shí),降低人工成本。例如,采用集中供料系統(tǒng)可以大大縮短物料轉(zhuǎn)移時(shí)間。
能源損耗是改性塑料生產(chǎn)過程中的成本的重要組成部分,降低能耗對于提高企業(yè)效益與保護(hù)環(huán)境均有重要意義[3]。首先,采用節(jié)能型設(shè)備如紅外線加熱機(jī)筒、高扭矩?cái)D出機(jī)等,可以在生產(chǎn)過程中降低能耗。其次,優(yōu)化工藝流程,減少不必要的能源浪費(fèi)。例如,集中抽真空系統(tǒng),可以將一個(gè)車間所有擠出機(jī)產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行統(tǒng)一抽離,多臺擠出機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)可以明顯地降低能耗。
原料是改性塑料生產(chǎn)的基礎(chǔ),其質(zhì)量直接影響到最終產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中,原料的品種、規(guī)格、純度等都會影響產(chǎn)品的最終性能[4]。例如,陳劍銳等[5],采用不同種類尼龍、填充物、潤滑劑、抗氧劑及特殊助劑,制造出了介電常數(shù)各不相同的5G用尼龍復(fù)合材料。吳博等[6],采用不同種類的助劑,研究了助劑對PA66黏度的影響,并對各種助劑對PA66黏度的影響力做了比較。此外,原料的供應(yīng)穩(wěn)定性也是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。如果供應(yīng)商無法保證原料的批次穩(wěn)定性,將導(dǎo)致生產(chǎn)出來的產(chǎn)品批次穩(wěn)定性差,進(jìn)而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。
生產(chǎn)工藝是改性塑料生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié),直接決定著產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中,工藝參數(shù)的控制至關(guān)重要[7]。例如,喂料工藝、擠出機(jī)溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出時(shí)間、產(chǎn)量、螺桿組合等參數(shù)的波動可能導(dǎo)致產(chǎn)品外觀和性能的不穩(wěn)定。杜賞等[8],采用雙螺桿擠出機(jī)加工云母填充聚丙烯(PP),研究了主喂和側(cè)喂兩種喂料工藝,結(jié)果表明不同的喂料工藝對材料的表觀和性能有很大影響。王靜江等[9],研究了不同螺桿組合方式以及喂料工藝對增韌ABS擠出工藝和材料力學(xué)性能的影響, 最終設(shè)計(jì)了合適的螺桿組合,解決了增韌ABS材料力學(xué)性能差的問題。華向陽等[10],研究了擠出機(jī)溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、物料停留時(shí)間對反應(yīng)擠出聚醚酰亞胺的影響,結(jié)果表明材料的特性黏度與上述參數(shù)有著非常大的關(guān)聯(lián)性。此外,生產(chǎn)工藝的連續(xù)性與穩(wěn)定性也是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。如果生產(chǎn)過程中出現(xiàn)停機(jī)或設(shè)備故障等問題,將導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,如很容易出現(xiàn)黑點(diǎn)、雜料等缺陷。
首先,車間的清潔度對改性塑料的質(zhì)量有顯著影響。清潔度不高的車間容易造成原料污染,從而影響產(chǎn)品的純度與性能。此外,不潔的車間還可能導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的交叉污染,使得不同批次的產(chǎn)品出現(xiàn)顏色、性能不一致等問題。其次,車間的溫度與濕度也會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。過高或過低的溫度、濕度都會引起材料在加工過程中發(fā)生變化,導(dǎo)致其性能下降。最后,車間的空氣質(zhì)量也會對改性塑料產(chǎn)生影響??諝庵羞^多的塵埃和污染物可能引起靜電問題,導(dǎo)致原料吸附在一起,影響喂料的準(zhǔn)確性,進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
改性塑料最關(guān)鍵的生產(chǎn)設(shè)備主要是擠出機(jī),擠出機(jī)種類繁多,其品質(zhì)直接影響到產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中,設(shè)備的精度、穩(wěn)定性與可靠性都會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。例如,擠出機(jī)機(jī)筒的控溫精度可以決定材料塑化程度,精度高的設(shè)備可以保證各個(gè)加熱區(qū)域溫度平均而且誤差小,這樣材料在機(jī)筒內(nèi)受熱均勻,不會因?yàn)榫植窟^熱導(dǎo)致材料分解;穩(wěn)定性高的擠出機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)震動幅度很小,螺桿和機(jī)筒之間的間隙變化很小,保證了各種物料在加工過程中受到均勻的剪切力。再者,設(shè)備在正常使用過程中出現(xiàn)的磨損或腐蝕可能導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降或產(chǎn)生缺陷。此外,設(shè)備的自動化程度也會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。設(shè)備自動化程度低,意味著需要依賴更多的人工操作,人工操作存在諸多不穩(wěn)定的因素,進(jìn)而影響到產(chǎn)品質(zhì)量。
人員操作是改性塑料生產(chǎn)過程中不可避免的一部分,操作人員的技能水平、工作經(jīng)驗(yàn)、工作狀態(tài)等都會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。例如,操作人員技能水平不足或?qū)に嚵鞒滩皇煜た赡軐?dǎo)致產(chǎn)品性能不穩(wěn)定或出現(xiàn)缺陷。此外,操作人員的責(zé)任心與執(zhí)行力度也會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。如果操作人員缺乏責(zé)任心或執(zhí)行力,將導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的不穩(wěn)定因素增加,進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
原料是改性塑料生產(chǎn)的基礎(chǔ),直接影響到最終產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。為了確保原料的質(zhì)量穩(wěn)定性,需要進(jìn)行以下控制措施:第一,原料采購。在采購原料時(shí),應(yīng)選擇具有良好信譽(yù)與穩(wěn)定供應(yīng)能力的供應(yīng)商。同時(shí),應(yīng)對供應(yīng)商進(jìn)行定期評估,以確保原料的品質(zhì)、供應(yīng)穩(wěn)定性。在采購過程中,還需建立合理的供應(yīng)商考核機(jī)制,對供應(yīng)商的產(chǎn)品質(zhì)量、交貨期、價(jià)格等方面進(jìn)行全面評估,以確保采購的原料符合要求。第二,進(jìn)貨檢驗(yàn)。對進(jìn)廠的原料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn),包括外觀、尺寸、純度、性能等指標(biāo)。對于關(guān)鍵原料,還需進(jìn)行詳細(xì)的檢驗(yàn)與測試,以確保其符合技術(shù)要求。同時(shí),應(yīng)建立完善的進(jìn)貨檢驗(yàn)流程與標(biāo)準(zhǔn),確保檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性與可靠性。第三,儲存管理。建立合理的原料儲存管理制度,包括原料的存放環(huán)境、保質(zhì)期管理、分類存放等方面。對于關(guān)鍵原料,應(yīng)建立專門的儲存區(qū)域,并采取相應(yīng)的防護(hù)措施,以避免原料受到污染或變質(zhì)。同時(shí),定期對原料進(jìn)行抽檢、測試,以確保其在使用過程中保持良好狀態(tài)。
生產(chǎn)工藝直接決定著產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。為了確保工藝的穩(wěn)定性與可靠性,需要進(jìn)行以下控制措施:首先,工藝流程設(shè)計(jì)。根據(jù)產(chǎn)品特征與原料特性設(shè)計(jì)合理的工藝流程,包括原料混合、喂料方式、擠出、冷卻、切粒、包裝等工序。同時(shí),應(yīng)考慮工藝流程的可操作性與高效性。在工藝流程設(shè)計(jì)過程中,還需對每個(gè)工序的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析與確定,以確保工藝的合理性、可行性。其次,設(shè)備選擇與維護(hù)。選擇適合生產(chǎn)工藝的設(shè)備,并確保設(shè)備的精度、穩(wěn)定性和可靠性。再次,工藝參數(shù)控制。在生產(chǎn)過程中,應(yīng)控制好擠出機(jī)溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出時(shí)間、產(chǎn)量、螺桿組合等工藝參數(shù),確保物料在喂料、熔融、混合、擠出、造粒等工序穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí),應(yīng)對關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制,以確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、可靠性。在工藝參數(shù)控制過程中,還需建立完善的參數(shù)監(jiān)測機(jī)制與異常處理機(jī)制,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。對異常的處理情況以及臨時(shí)的工藝變更都要記錄備案通過對記錄數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行分析、改進(jìn),以提高生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、效率。同時(shí),應(yīng)定期對工藝流程與參數(shù)進(jìn)行審查與優(yōu)化,以適應(yīng)市場需求以及生產(chǎn)條件的變化。
改性塑料生產(chǎn)過程中,車間環(huán)境是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一。因此,實(shí)施有效的管控策略是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。首先,車間清潔、整理是改性塑料生產(chǎn)過程中質(zhì)量管控的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。在生產(chǎn)前,應(yīng)對車間進(jìn)行全面的清潔、整理,確保車間的衛(wèi)生環(huán)境、工具擺放等符合要求。清潔過程中,應(yīng)注意細(xì)節(jié)部位,如設(shè)備縫隙、角落等。同時(shí),在生產(chǎn)過程中,應(yīng)定期對容易影響到產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵部位進(jìn)行清潔,確保不帶入雜質(zhì)。其次,控制車間的溫度與濕度對于生產(chǎn)過程的質(zhì)量管控至關(guān)重要。企業(yè)應(yīng)安裝溫度、濕度控制設(shè)備,確保車間的溫度與濕度在合適的范圍內(nèi)。最后,車間安裝空氣凈化器可以有效地改善車間的空氣質(zhì)量??諝庵械奈廴疚锟赡軐λ芰袭a(chǎn)品的質(zhì)量和性能產(chǎn)生不良影響。
生產(chǎn)離不開設(shè)備,設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性直接影響到產(chǎn)品的性能、質(zhì)量。因此,設(shè)備管理是改性塑料生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)。首先,設(shè)備選擇與配置。根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝的需求,選擇合適的設(shè)備,并確保設(shè)備的配置合理,精度、穩(wěn)定性、可靠性都能滿足要求。同時(shí),考慮設(shè)備的可維護(hù)性、可操作性,確保設(shè)備便于操作與維護(hù)。其次,設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)。制定設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)計(jì)劃,定期對設(shè)備進(jìn)行檢查保養(yǎng),及時(shí)處理設(shè)備故障或隱患,提高設(shè)備的運(yùn)行效率與穩(wěn)定性。同時(shí),關(guān)注設(shè)備的更新與升級,確保生產(chǎn)過程的連續(xù)性、高效性。最后,制定合理的設(shè)備操作規(guī)程,并對操作人員進(jìn)行培訓(xùn),確保其熟悉設(shè)備的操作要點(diǎn)與注意事項(xiàng)。同時(shí),建立設(shè)備使用記錄制度,記錄設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行處理。
人員操作是改性塑料生產(chǎn)過程中不可避免的一部分,人員操作的規(guī)范性與執(zhí)行力都會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。因此,需要對人員操作進(jìn)行嚴(yán)格控制。第一,人員培訓(xùn)與資質(zhì)。對生產(chǎn)人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),提高其技能水平與安全意識,確保其具備必要的資質(zhì)與認(rèn)證方可上崗操作。第二,作業(yè)指導(dǎo)書制定。針對不同的產(chǎn)品與生產(chǎn)工序制定相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書,明確操作步驟與質(zhì)量要求,使操作人員有章可循。第三,巡檢與監(jiān)督。建立巡檢制度,定期對生產(chǎn)過程進(jìn)行巡視檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正違規(guī)操作。記錄不符合質(zhì)量要求的操作,對違規(guī)操作的人員進(jìn)行處罰,并采取相應(yīng)的糾正措施。
總而言之,為了提升改性塑料的綜合質(zhì)量,重點(diǎn)需對其生產(chǎn)工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制,對生產(chǎn)環(huán)境的衛(wèi)生問題進(jìn)行改善,提升原材料的品質(zhì),兼顧各種影響因素,實(shí)施優(yōu)化組合。改性塑料生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生的質(zhì)量問題,遠(yuǎn)不止以上幾種,但是以上問題擁有一定的代表性。研發(fā)工程師、質(zhì)量工程師、操作人員需重視生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)生的問題,并且去研究、發(fā)現(xiàn)有效的應(yīng)對策略,最大限度地提升產(chǎn)品質(zhì)量。