昆山雅煬復合材料科技有限公司
Kunshan Yayang Composite Technology Co., Ltd.
木塑、木塑發(fā)泡配方工藝技術
木塑顧名思義是木粉中加塑料或塑料中加木粉。塑料是相容劑,木粉和其他纖維是增強劑。如何做好木塑我的拙見是:
總體是人,機,料。因為我們的機械化程度不是很高,人的工作責任性,配方工藝,發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力是做好產(chǎn)品的關健;設備(模具)的好壞對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性及產(chǎn)能的提高至關重要;原料包括樹脂,纖維,填料,穩(wěn)定劑,潤滑劑及其他功能助劑的選擇(助劑之間合理的搭配)
一,人是生產(chǎn)的主體,再現(xiàn)代化的設備都離不開人。
所以企業(yè)要對管理者和現(xiàn)場作業(yè)員做一個系統(tǒng)的培訓,包括:
A,觀念的培訓:1,讓企業(yè)的每一個人把企業(yè)的發(fā)展,榮辱與自身的事業(yè)的發(fā)展成功息息相關,企業(yè)就是公司每個人的企業(yè),企業(yè)的發(fā)展就是自己事業(yè)的發(fā)展。
2,企業(yè)員工要有良好的工作責任心和積極的工作態(tài)度。
3,企業(yè)的員工必須要有最基本的成本、安全、品質(zhì)觀念。
4,企業(yè)也必須為員工提供好的工作環(huán)境和其發(fā)揮才能的平臺,關心員工,在必要時為員工排憂解難。
B,操作工藝的培訓分為原料和制品的生產(chǎn)培訓。
1,原料生產(chǎn)培訓。主要培訓如何操作混合,造粒機及工藝流程,如何保證操作的一致性,注意事項,異常的處理,物料的添加等。
2,制品生產(chǎn)培訓。操作工藝流程,設備控制開關的操作,如何裝模,開機注意事項,溫度的設定,牽引方法,如何控制品質(zhì),異常的處理,品質(zhì)的自檢,半成品的擺放,不良品的處理,如何停機,拆模,停機注意事項及整理工作等。
二,PP/PE木塑設備與原材料。
1, 國內(nèi)生產(chǎn)木塑一般采用兩種工藝一步法或二步法生產(chǎn),無論是哪種工藝設備的好壞都會影響產(chǎn)能,質(zhì)量,生產(chǎn)的穩(wěn)定性,成本等。設備的好壞與減速機,螺桿炮筒的設計和加工精度,溫控的準確性,電機功率大小的配置,變頻器的好壞,定型臺的平穩(wěn)性,引出機牽引力的大小和穩(wěn)定性等。由于目前木塑制品市場的炙手可熱,新老廠家紛紛上馬,出于成本考慮,很多廠家直接將擠出聚氯乙烯(PVC)異型材的擠出機改用于擠出木塑型材,一般來說基本上也能正常運行,但是由于擠出原料的差異,還是存在一些問題。
①舊有設備的改造。擠出木塑型材時一般先要造粒,而很多擠出機是按喂粉料設計的,若添加顆粒料可能會發(fā)生死機等故障,在這種場合下一般改造給料系統(tǒng)可以解決問題。
②設備的損耗。由于植物纖維的存在,原料中會存在一定的有機酸及水分,同時購進的原料及回收的木塑制品中都有可能混進異物,這些對設備的腐蝕及磨損都是可見的。
③排水汽問題。由于原料中植物纖維的吸水性,擠出時會產(chǎn)生一定的水汽,若水分含量過多,對制品的物理性能及外觀質(zhì)量就會有影響,所以對主機的排水汽能力提出了更高要求。
④擠出量的不同。木塑制品多為厚壁或?qū)嵭闹破罚@對擠出機的擠出量提出了更嚴格的要求。
⑤剪切力的差異。與擠出PVC異型材不同,擠出木塑PP/PE型材要求低剪切、高輸送,這就對擠出機的螺桿設計提出了要求。
總之,擠出PP/PE木塑型材須使用專用的擠出機或?qū)ΜF(xiàn)有的擠出機進行改造和改進
模具的設計盡可能有較大的壓縮比和較長的定型段這有利于發(fā)泡和提高制品的表面關澤度和硬度。
2,原材料的選擇:1, PP/PE回料的選擇,回料{zh0}選熔指不要太高的回料,在1.0以下{zh0}。顏色不要太深,顆粒大小均勻,粒子無孔或孔較少。{zh0}用一級回料,有些回料已使用過好幾次,會降低力學性能。2, 纖維選目數(shù)在50-80目左右,且灰分,含水率較低的纖維{zh0}(灰分、水分均低于5%)顏色一致統(tǒng)一均勻。3, 助劑的選擇。要想做好PP/PE木塑助劑的選擇很重要,它關系到生產(chǎn)的穩(wěn)定,速度,產(chǎn)品的質(zhì)量(產(chǎn)品成型,力學性能,機械性能,吸水率,產(chǎn)品在使用過程中是否有助劑析出等)和產(chǎn)品的使用壽命。
二、PVC木塑設備與原材料
1,生產(chǎn)PVC木塑據(jù)產(chǎn)品要求不同而選擇不同的生產(chǎn)工藝。如生態(tài)木基本以二步法生產(chǎn)居多,而線條,移門,門板,大板已一步法居多。且以微發(fā)泡居多。它對設備的要求比PP/PE木塑設備要求更高。
2,PVC木塑用原材料,
a,對于發(fā)泡制品而言, 樹脂{zh0}低聚合度分子量的,流動性好有利于發(fā)泡和生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
b, 助劑
1)穩(wěn)定劑:最常用的穩(wěn)定劑有復合鉛鹽穩(wěn)定劑,鈣鋅穩(wěn)定劑,稀土穩(wěn)定劑,有機錫穩(wěn)定劑等。企業(yè)可據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量,成本,環(huán)保性能的選擇所需的穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑不是越多越好其也有一個{zj0}添加量,少了熱穩(wěn)定性不夠,多了影響塑化和產(chǎn)品物理性能。
2)潤滑劑:潤滑劑品種的選擇和其用量的合理搭配,內(nèi)外潤滑的平衡和保證前中后期足夠潤滑劑量是保證木塑生產(chǎn)正常的關鍵。不同的機臺潤滑劑用量也不同,單螺桿比雙螺桿用量多且內(nèi)外滑側重點也不同,設備的新舊和大小用量也不一樣,制品結構的簡易內(nèi)外滑的用量都不同,不同的穩(wěn)定劑滑劑的用量也不一樣(有些穩(wěn)定劑有潤滑性,有些沒有)。
3)發(fā)泡劑:木塑發(fā)泡制品模具基本采用賽盧卡式設計這有利于提高發(fā)泡倍率和中空制品的生產(chǎn),建議采用CCR-10發(fā)泡劑,其對熱變形,耐候性,環(huán)保性等要求較高的片材,型材,管材而開發(fā)的一支改性發(fā)泡劑,發(fā)氣量略小于AC,但分解wq,對提高制品的剛性,維卡均有幫助。其分解速度慢使擠出物離開模頭時表面很快冷卻,有助于形成密實表面的泡孔結構,適用于賽盧卡和結皮發(fā)泡。
4)發(fā)泡改性劑:發(fā)泡改性劑提高物料熔體強度。利于發(fā)泡和改善加工性能。
5)偶聯(lián)劑的使用有利于提高纖維和無機填料的相容性以提高產(chǎn)品的力學指標和降低制品的吸水率,本人建議用A-88其使用量是纖維和填料總和的1.5%,其價格適中用量和性能可與硅烷偶聯(lián)劑相媲美。且是固體粉狀物稱量和添加方便。
6)增韌劑:木塑制品{zh0}是不加或少加彈性體增韌劑,彈性體會影響制品的相關性能。PA-48是一支具有曾剛增強的加工改性劑,下面是PA-48與CPE的一些性能對比。
產(chǎn)品
|
拉升強度
MPa
|
屈服強度
MPa
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常溫沖擊
23°C,KJ/m3
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低溫沖擊
-10°C,KJm3
|
彈性模量
MPa
|
CPE
|
44.55
|
41.6
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18.6
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13.6
|
3000
|
PA-48
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50.35
|
44.8
|
24.66
|
16.2
|
3885
|
7)加工助劑:據(jù)需添加
3,填料和纖維。填料與纖維的種類與用量的合理選擇與搭配對提高產(chǎn)品質(zhì)量及提高設備的使用壽命至關重要。不同外觀形狀的纖維,無機填料按一定比例搭配可形成協(xié)同作用有利于提高產(chǎn)品力學性能。填料和纖維的添加量決定產(chǎn)品的質(zhì)量和密度。
4, 原料的生產(chǎn)工藝:木纖維是吸水性較強的材料一般含水量在15%左右甚至更高,無機填料也達到5%左右,而含水量的高低是影響塑料特別是木塑生產(chǎn)穩(wěn)定性和制品質(zhì)量,如影響發(fā)泡倍率,制品的吸水率,制品的變形,制品的耐候性和其他物理性能。所以水分{zh0}控制在1%以內(nèi)。
纖維和填料--加入高混機里--混到100度--加入適量的偶聯(lián)劑--混到110-115度--關掉馬達不動時打開混合機大蓋2-3分鐘--加入PVC,穩(wěn)定劑--混到80度--加潤滑劑及其他助劑--100度加加工助劑,發(fā)泡劑--120-125卸粉--粉卸完后馬達停止了再打開大蓋2-3分鐘后再混下一手料({zh0}混五手料清理一次混合機)--粉在泠拌桶冷卻到40度造粒或加入雙螺桿生產(chǎn)。這樣操作麻煩但生產(chǎn)和質(zhì)量的穩(wěn)定性好。
造粒時常要注意各溫控溫度是否準確,風機是否正常運轉,電流的大小,粒子的粒徑,表面,長度是否粘料,下料是否穩(wěn)定,不能有斷料的情況發(fā)生。
4)擠出工藝:主要注意以下幾方面
a,擠出機各段溫度的設定,關鍵是壓縮段,計量段,模具。各溫控的準確性如溫控不準影響到發(fā)泡倍率和顏色。
b,各段風機的正常運轉。
c,主機電流的大小和穩(wěn)定性。如主機電流波動較大說明滑劑.加工助劑.纖維與PVC各組分之間分散不是很均勻。
d,主機速度務必保持一樣,因速度的快慢會影響到發(fā)泡倍率及顏色。
e,烘干機的溫度一般設定在60-80度之間,且經(jīng)常保持在桶的容積的80%左右,這樣有利于生產(chǎn)和顏色的穩(wěn)定提高制品表觀質(zhì)量。
f,不同顏色不同機臺,膠粒存放時間的長短等生產(chǎn)時的溫度設定都不同。且木塑發(fā)泡受外界環(huán)境及其他因素等對發(fā)泡倍率影響較大所以操作員要懂得出現(xiàn)不同的產(chǎn)品異常時適當調(diào)整工藝。
木塑制品急需解決的技術難題:制品的收縮,變形,表面硬度,耐候性。我覺得應從原材料的選擇(樹脂,纖維,無機填料,潤滑劑成型工業(yè))和模具的設計等方面考慮。對于耐候性還可做一些后加工處理。