PET片材挤出设备与工艺.doc

PET 片材挤出设备与工艺片材挤出设备与工艺|一1994 卓第 22 卷,第 4 期工程塑料应用EngineeringPlasticsApplication1094Vol_22.No.4PET 片材挤出设备与工艺门酉,手/,/1(西安市塑料制品六厂)【,二,用内窖提要结合实际工作,分原料懂处理,熔髓拂出,片材成型,牵引收卷四部分介捃了 PET 片材关键词 PE.Lr 旦’艺1 概述,赫;文鼍 jPET 树脂是高结晶性聚合物,熔点为 26O℃,玻璃化温度为 8oc,具有优良的机械性能.PET 片材是热塑性塑料片材中机械强度和韧性最好的片材之一,脆在 120’C 长期使用,l50℃短期使用其遗光率可达 90 上,广泛应用于电影片基,x 光片基,电气绝缘材料及食品,药品,油脂,茶叶等包装领域,并可望用作彩色立体照相的相纸.本文着重介绍 PET 片材的生产设备与工艺.2PET 片材生产设备与工艺PET 片材生产设备由自动上料机,预结晶器,干燥机,挤出机,静态混合器,过滤网器,熔体泵,机头,三辊冷却机,溅厚仪,切边装置,牵弓 j 机,收卷机,中央显示全自动控制系统等部件构成.要生产出优质的片材,整套机组必须具有下列良好性能 t(1)工作状态必须持久稳定 I(2)有完善的控制系统,脆准确地控制温度,转速,牵}l 速度,压力,流量等 I(3)三辊净却机辊筒的光洁度要高}(4)机器操作和维修方便.成型 PET 片材主要包括原料预处理,熔融挤出,片材成型及牵引收卷 4 十阶段.2.1 原料捆处理(1)将袋装 PET 粒料放人清料机,分离掉尘埃和大颗粒粒料,送入原料料仓,再由旋转加科器把粒料定量送人蔼结晶器.(2)粒料经 150～160c 逆向流动的热空气加热,在预结晶器中预结晶,使 PET 树脂的结晶度达到 15 左右.然后进入立式干燥器.(3)干燥器用热气体对流,使水分从树脂中扩散,蒸发.蒸发速度不仅与水分古量,气体流速,烘干温度有关,而且与气体跟树脂接触面大小有关.气体从加热器底部逆流向上,树脂从塔顶层落人积板从塔底出料.树脂在沸腾状态下干燥,热风吹人温度为150～160”C.经干燥后的树脂古水量控制在O.005 以下.干燥好的树脂进入挤出机.预结晶与干燥是 PET 片材脆否砸利挤出的关键,不仅影响正常生产,而且也影响产品质量.因此必须严格控制.2.2 舳挤出PET 树脂在挤出过程中挤出机各段的温度为加料段 2lO℃,盥化段 2BO℃,计量段 3O0℃.PET 在拼出过程中,随着温度的升高,由玻璃态转化为高弹态,进而转化为牯流态,整十熔融挤出的过程即加热,塑化,井能在定量,定压,定温下从机头挤出.为了防止原料在挤出中出现渡动现象,一般采用屏障型螺杆.谖螺杆是在熔化段的螺棱旁再加一道辅助曩棱,使曩槽主螺棱的前半部分成为熔体槽,后半部分成为固体槽.屏障螺棱与料筒的间暾为O.3B～o.?6ram.只允许固体槽中由固体床生成的熔律流至熔律槽,而未熔化的物科则不能进人.未熔小颗粒积越屏障螺棱时受剪切作用,料流被细化熔融,同时消除了沮度梯度,减少了沮度,压力,产量的渡收稿日期,l994 一.l—l532 工程望科应用 1994 年,第 22 卷,第 4 期.一一圈由 l 辟障蛩 i■ll¨l-蛙息 l 刳在挤出机与机头之间加有静态混台器,如图 2所示.静态混台器由许多扭曲板接不同方向相对而又交替地串联嵌于空心圆臂的内壁,各扭曲板应彼此接拢.静态混合器的作用是将圆筒中的原料流动分成两股,且使之旋转运动.然后交替混合分割再混合,多次重复使原料各部分温度,粘度趋于一致,减少棘冲现象使用静态混合器可使原料温差减少 l/2～1..挣 J;’-I1II|i_.血在静态混台器与模头之间有过滤网.过滤网的作用是提高挤出压力,增加原料的塑化能力,过滤杂质.当过滤网使用一段时间后,杂质过多,挤出机压力过大+融体泵的工作压力减小,就会给控制系统信号实现自动换罔.融体泵的另一作用是稳定口模的压力.2.3 片材成型熔融料经衣架式模头由螺旋运动变为直线运动,流经平直口模又受到上下压力与阻力使原料进一步塑化熔料横向厚度均匀,温度一致,从口模均匀流向冷却辊.原料在冷却辊上急速冷却,从粘澎态迅速变为玻璃态.为了解决口模端出料幔的缺点,将衣架式模头设计成非连续的两十歧管,如图 3 所示.为保证口模出料均匀设有阻力调节蠕钉,井且为了能自动调整口模间隙,可在片材的加工中利用热伸缩棒进行挠性模唇的自动调节.模头的热伸缩棒为陶瓷片夹层结构,盹使电能直接无损耗地转化为机械能,该转化过程是傲据逆5-热伸缩捧 5.挠性摸唇 7 下模唇电压效应原理形成可调载荷,由于强电力的作用可使热伸缩模的几何长度在几毫秒内直接变化,达到所要求的工作长度.这种压电热伸缩捧是由 1 十与测厚装置及专用电控装置相连接的高压发生器控制的.口模的长度为 1420mm,厚度为 0.20～1.4ram,温度应控制在 285～300~C,控温精度要求为士 I℃,以保证熔料均匀地流到三辊冷却压光机.兰辊冷却压光机由直径 450ram 的三十辊子组成,按水平方向排列.中间辊轴甥固定,前后阿辊的轴线可”前后移动,以便调整辊隙适应不同厚度的片材.三十辊均为中空式,且带有夹套,可进行温度控翩.辊荷的表面温度应控翩在 6o℃左右.误差应低于士 1℃,以保证片材各部位结晶度,晶粒大小均匀.辊筒的长度为 1450mm,表面镀铬.从扁平口模挤出的 PET 树脂约 285~300℃,经过短短的几秒钟由三辊冷却压光机压光,并骤降到6o℃左右,迅速转变为玻璃态,使原料从无定形态迅速变为具有低结晶度的准结晶结构由于结晶 PET大分子链段密集排列,间隙缩小,增强了分子问的作用,从而影响到聚合物的性能,使 PET 片材的刚性,强度,尺寸稳定性,气密性及电性能都得到改善.理论上讲冷却辊表面温度低一些有利于降低PET 的结晶度.但实际操作中冷却辊表面温度过低会出现片材贴辊或变形.冷却辊温的进挣与树脂性能,片厚,挤出速度均有关系.另外加大冷却辊径,缩短熔融料与冷却辊间距离有利于原料快速均匀冷却当熔融料流向冷却辊时,其一面与冷却辊金属表面接齄,而另一面与自然空气接触,致使两面温度不一致,嗣而厚片材各部分的性能筑不尽相同为了消除这种现象,可用气刀向与空气接触一面吹冷气将厚片表面热量排除,从而减少厚片两面冷却效果的差异米立建 PET 片材挤出设备与工芭 33a4 牵引收春牵引收卷部分由测厚仪,切边装置,牵引机,三动位收卷机掏戚测厚仪测厚仪采用射线.放射元素为STRONIILM90 放射元素.半衰期为 10a.测厚仪来回运动,通过对片材厚度的测定,与计算机联用,将测得片材厚度的信号反馈到口摸,利用电加热方法使电热伸雅棒调节模唇,实现自动控制切边装置切边装置采用剪切方式,剪切的方法不易产生飞边,切截速度快,效率高,无噪音和飞屑.牵引机牵引机由钢辊和胶辊掏戚牵引机应当有糖确而曼敏的控建设备,保证片材离开三辊后连续冷却,直到切割时,一直保持”紧张状态.如果冷却时无张力,片材会变形切害 f 时无张力.剐切割不整齐.牵引张力与片材性能有密切关系.如果张力过大.片材形成冷拉伸.产生内应力,影响使用强度和二次加工如果张力过小,由于片材还未充分冷却定型,片材会变得不平整,甚至无使用价值收卷机功位收卷机.最大张力 35N,mm,辊芯直径 1(10ram,气动夹盘,并能自动计量 H 材}乇度,f『动换卷,卸卷.收卷时必须保证片材边齐整.适于挤出片材的 PET 树脂,特性牯度为 0.62～0.66按以上设备和工艺生产的 PET 片材规格如下:宽 1300mm.厚 0.15～lmm 厚度偏差为片厚的土3 以内.EQUIPMENTANDTECHN0L0GYF0RPETsHEETExTRUS10NZhulijian(xi’ⅡnPlasticsProductFactoryNo6)SYNOPSISTheequipmentandprocessingtechnologyforPETsheetextrusionare,combinedwithcon—cretework.introducedthroughsuchfoursectionsa8thepretreatmentoftherawma~rmls,themeltextruesion,thesheetformingandthetractionwinding—up.KEYW0RDSPET,Sheet,Equipment,Technology(上接幂 30 页)4 结论(1)验证了 PC 的流变性接近于牛顿型,即:熔体粘度的变化与剪切速率关系不大,而主要与温度有关.(2)控制成型温度和压力可提高增强PC 复合材料的性能.(3)薄膜法与溶液法相比,成型温度稍高,成型压力较低,且无污染,适于在实际生产中成型大的制件.参考文献1 晨光化工厂.聚碳酸醣.北京 c 国防工业出版社 r1972.2 刘俊先.聚磷酸酮复台材料的研究[毕业论文]西安西北工业大学化工系,19903DongBrad~.processingThermoplasticCompositesSocFetyofManu[acturingEngineers.USA:1985.THEM0LDINGTECHN0LoGYANDPR0PERTY0FPCC0MP0SITEREINF0RCEDINFILMMETH0DChenLixinSunManlingZhengShuirong(XPanUnitedUniversity)(NorthwesternPolgtechnicalUniversity,Ⅺan)SYNOPSgSThemoldingtechnologyofPCCompositereinforcedinfilmmethodandtheinfluenceofthemoldingtechnologyOnitspropertyispreliminarilystudiedandcomparisonofitwiththemoldingtechnologyofPCcompositereinforeedwithaolusionismade.I【EYW0RDsPc,PCComposite,F.1mMethod。