兩種方法生產(chǎn)PVC透明片材的常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施

鄒華

【摘 要】通過(guò)結(jié)合壓延法和擠出壓光法兩種生產(chǎn)PVC透明片的生產(chǎn)原理，分析PVC透明片生產(chǎn)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的措施。

【關(guān)鍵詞】PVC透明片 壓延 擠出壓光 晶點(diǎn) 汽泡 發(fā)黃

PVC透明片生產(chǎn)工藝有兩種，一種是常規(guī)的壓延法，一種是擠出壓光法，即由雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)的，它具有透光率高、表面平滑光亮、物理機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕、細(xì)膩度高等優(yōu)點(diǎn)的主要硬質(zhì)PVC，其在食品、醫(yī)藥、日常生活用品等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。PVC在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)多種問(wèn)題，而壓延法和擠出壓光法因工藝和設(shè)備的不同，所面臨的質(zhì)量問(wèn)題解決方法也有所不同，本文將探討PVC生產(chǎn)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決方法。

1 PVC透明片生產(chǎn)主要問(wèn)題及分析

1.1 PCV透明片出現(xiàn)晶點(diǎn)雜質(zhì)，黑黃點(diǎn)超標(biāo)

由于生產(chǎn)工藝方式及設(shè)備不同，擠出法的PVC片材產(chǎn)品中的晶雜點(diǎn)相對(duì)于壓延法生產(chǎn)的透明片材晶雜點(diǎn)要少的多，因?yàn)閿D出法在擠出機(jī)物料進(jìn)入模頭前的熔融段設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)，因此大的未塑化的顆粒及雜質(zhì)等被過(guò)濾掉。但是在生產(chǎn)過(guò)程中的樹(shù)脂顆粒不塑化、塑化不標(biāo)準(zhǔn)或難塑化形成的，仍然有細(xì)小的未塑化的粒子穿過(guò)濾網(wǎng)。

其主要形成原因有：（1）PVC樹(shù)脂懸浮法生產(chǎn)聚合配方出現(xiàn)問(wèn)題和工藝條件有誤，分子量分布寬，造成加工工藝過(guò)程中，大分子量的不能塑化，部分小分子量粒子老化黃變，形成黃點(diǎn)，黑點(diǎn)；（2）加工助劑的品種、質(zhì)量及用量問(wèn)題；（3）加工工藝操作水平等包括進(jìn)料順序、升溫速度及攪拌類(lèi)型、干燥設(shè)備及工藝等問(wèn)題，這些問(wèn)題均會(huì)對(duì)晶雜點(diǎn)的多少產(chǎn)生造成影響。PVC樹(shù)脂加工配方有誤或加工條件不當(dāng)。在加工過(guò)程中溫度、時(shí)間、雜質(zhì)、加工所用助劑的量和性質(zhì)及加工設(shè)備問(wèn)題等與晶雜點(diǎn)產(chǎn)生有關(guān)。塑化過(guò)程中由于沒(méi)有吸收增塑劑難以塑化從而形成晶點(diǎn)，部分顆粒相對(duì)粒徑較大，聚合度較高等因素可形成晶點(diǎn)。

1.2 PVC透明片出現(xiàn)氣泡

出現(xiàn)氣泡的主要原因?yàn)槲锪现械头肿拥囊讚]發(fā)組分較多，樹(shù)脂和助劑可能因?yàn)槭艹睂?dǎo)致含水量升高，加工過(guò)程中不能很好地排除熔體中的氣體，輥間余料調(diào)整不好、溫度過(guò)低、外潤(rùn)滑用量過(guò)高等因素導(dǎo)致熔融物料粘度高，揮發(fā)成份在熔體里不能完全排出。

1.3 PVC透明片顏色發(fā)黃

PVC的成型溫度工藝范圍很很窄，熔融溫度為136℃，而140℃就開(kāi)始分解。因此需要加入穩(wěn)定劑以提高其熱穩(wěn)定性，加入增塑劑降低其成型溫度。兩種片材成型方法中都存在加工藝控制的問(wèn)題。

片材顏色發(fā)黃的主要原因?yàn)椋海?）PVC透明片材加工溫度高，樹(shù)脂沒(méi)有良好的穩(wěn)定性，白度及老化白度在性能指標(biāo)上表現(xiàn)較低，PVC樹(shù)脂的雙鍵含量較高 。配方中的穩(wěn)定劑用量不足，造成這種現(xiàn)象的主要原因?yàn)樯a(chǎn)廠家對(duì)產(chǎn)品成本的控制，將助劑用量降低，造成加工工藝時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。（2）加工設(shè)備出現(xiàn)溫控問(wèn)題，當(dāng)顯示溫度較實(shí)際溫度低時(shí)，PVC物料出現(xiàn)分解，同樣也會(huì)使PVC片材顏色發(fā)黃。（3）有些廠家為了降低成本將五型粉與六型粉甚至七型粉混用，造成過(guò)寬的分子量分布，在加工過(guò)程中為了達(dá)到高分子量的塑化，操作溫度很高的情況下，低分子量部分已經(jīng)分解造成片材發(fā)黃。（4）設(shè)備加工過(guò)程中熔融物流通道存在死角，造成熔融的塑料停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而分解黃變，生產(chǎn)過(guò)程中偶而流出造成發(fā)黃。如壓延法中擠出機(jī)機(jī)頭，壓延輥兩邊沒(méi)有及時(shí)清理的邊角，塑煉機(jī)沒(méi)有清理的死角及翻料頭，擠出法的模頭兩邊死角，不合理設(shè)計(jì)的螺槽、流道等。

1.4 流紋（水波紋）

透明片材的流紋也叫流痕或水波紋是壓延法生產(chǎn)存在的工藝缺陷，因?yàn)檩侀g余料的旋轉(zhuǎn)和塑料粘流態(tài)流動(dòng)的各項(xiàng)異性，在輥間隙里輥寬方向上流動(dòng)和流速的不一致，導(dǎo)致經(jīng)過(guò)出片輥后，因?yàn)楦叻肿拥挠洃浶?yīng)，存留在片材表面形成流紋。而擠出法則沒(méi)有這種現(xiàn)像，因?yàn)閿D出法利用的是片材急冷的工藝，使得熔融物料的高分子在沒(méi)有定向的條件下就已經(jīng)凍結(jié)，從而表現(xiàn)出與輥面光潔度一致的表面，產(chǎn)品表面沒(méi)有流紋或很輕微，光潔度很高。

2 PVC透明片生產(chǎn)問(wèn)題的解決方法

2.1 對(duì)于出現(xiàn)晶雜點(diǎn)和黑黃點(diǎn)的問(wèn)題

（1）原料的選擇：應(yīng)選擇熔融指數(shù)低的樹(shù)脂如六型粉或七型粉，國(guó)內(nèi)及國(guó)外都可以，在包裝上盡量選用噸裝的，不要選用25KG裝的小袋包裝；（2）混料配方及工藝：PVC樹(shù)脂在高速混合機(jī)內(nèi)細(xì)小顆粒與助劑達(dá)到均勻混合，同時(shí)也使水分和揮發(fā)物揮發(fā)，PVC樹(shù)脂表面被低熔點(diǎn)助劑的融化物包覆甚至部分融化物被PVC樹(shù)脂吸收，增塑劑滲透到PVC樹(shù)脂顆粒的內(nèi)部，適當(dāng)延長(zhǎng)混合時(shí)間和提高混料溫度能有效改善出現(xiàn)晶點(diǎn)問(wèn)題，由于混合時(shí)間和混料溫度的加長(zhǎng)和升高，助劑會(huì)更加均勻，混料速度應(yīng)在高速和低速間進(jìn)行切換，延長(zhǎng)配混料的熟化時(shí)間；（3）另外PVC透明片材物料中加入少量ACR，能有效加快物料熔融，熔體強(qiáng)度被提高，熔體平滑流動(dòng)性加強(qiáng)，物料粘附減少，燒結(jié)得到分解，晶點(diǎn)可明顯減少，同時(shí)提高片材的物理特性和擠出生產(chǎn)效率；（4）若問(wèn)題出現(xiàn)為設(shè)備和擠出工藝方面，可增大螺桿剪動(dòng)力和機(jī)頭壓力、提高熔融區(qū)機(jī)筒的設(shè)定溫度等。PVC樹(shù)脂加工的擠出機(jī)形式多樣，如單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、行星擠出機(jī)等，擠出工藝有機(jī)頭壓力、牽引速率及擠出溫度等，產(chǎn)品的加工配方和助劑品種一般是其特定通用的，由于助劑的品種、技術(shù)指標(biāo)及其配方中的配比需要針對(duì)具體加工進(jìn)行設(shè)定，因此加工的設(shè)備、助劑及原材料的確定要有特定的配方，壓延法當(dāng)中因?yàn)橛卸鄺l輥間隙，適當(dāng)增大余料，因兩輥之間的剪切作用，可有效提高塑化效果。

2.2 汽泡的解決方法

片材中若出現(xiàn)氣泡時(shí)應(yīng)該進(jìn)行混料工藝調(diào)整試驗(yàn)，攪拌混合方式宜采用高低速攪拌，混料時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)，出料溫度應(yīng)提高，目的是排除物料中的水分。調(diào)整混料工藝后，通過(guò)延長(zhǎng)物料混合時(shí)間，物料中的揮發(fā)物得以充分排出。若原料的含水量較高，主要采取措施為延長(zhǎng)物料混合時(shí)間或更換物料，生產(chǎn)中有些助劑會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)不完全，揮發(fā)分較高，此類(lèi)原料在生產(chǎn)中應(yīng)避免使用。在壓延法中應(yīng)增加增塑劑的用量或減少潤(rùn)滑劑的用量，降低熔體強(qiáng)度，使得熔融的物料在輥間剪切時(shí)能夠順利地將低分子揮發(fā)物從中排出。

2.3 片材發(fā)黃的應(yīng)變

通過(guò)將PVC樹(shù)脂與正常樹(shù)脂進(jìn)行對(duì)比可觀察出樹(shù)脂白度與樹(shù)脂老化白度，并分析所出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)檢測(cè)PVC樹(shù)脂中鐵離子含量判斷發(fā)黃原因，因?yàn)闃?shù)脂中鐵離子含量過(guò)高將會(huì)對(duì)產(chǎn)品的顏色造成影響，出現(xiàn)片材發(fā)黃或發(fā)暗等不良現(xiàn)象。所以穩(wěn)定劑不足是造成片材顏色發(fā)黃的主要原因，主要解決措施為更換樹(shù)脂。在PVC配方中增加穩(wěn)定劑的用量，可有效減少加工工藝波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，定期檢修擠出機(jī)等設(shè)備，校準(zhǔn)各區(qū)溫控。

為了減少氯化氫的產(chǎn)生，防止形成共軛多稀結(jié)構(gòu)，增加擠出加工順利進(jìn)行，延長(zhǎng)制品的使用壽命可添加熱穩(wěn)定劑，熱穩(wěn)定劑能穩(wěn)定PVC中碳氯鏈上的氯原子。熱穩(wěn)定劑不僅要有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，相溶性好，對(duì)制品的物性無(wú)任何影響。要選用與PVC相溶性好的粒料對(duì)凝集起到防止作用，為促進(jìn)物料的分解可對(duì)混料工藝進(jìn)行檢查，在選擇粒料品種時(shí)應(yīng)以著色力強(qiáng)、分散性好及耐墊性好為主。在PVC中添加潤(rùn)滑劑對(duì)提高制品表面性能有顯著作用，其主要分為內(nèi)潤(rùn)滑和外潤(rùn)滑兩種，內(nèi)潤(rùn)滑對(duì)降低物料間的摩擦力有明顯幫助，增加粉狀物料在機(jī)筒內(nèi)凝膠化，熔體流動(dòng)性增加，設(shè)備負(fù)荷得以減輕，擠出加工能力更強(qiáng)。外潤(rùn)滑劑的作用為減少物料的粘附，物料對(duì)螺桿、機(jī)筒、模唇表面的粘附性降低，物料在擠出機(jī)中分解燒結(jié)致使透明片材表明光滑性和透明度提高。

結(jié)語(yǔ)

PVC透明片壓延法和擠出壓光法在生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，但兩種方法在對(duì)原料的處理和配方上都有相同之處，由于后續(xù)的工藝設(shè)備上的差別，處理方法有所不同，對(duì)于各種問(wèn)題都應(yīng)仔細(xì)研究，找出問(wèn)題的根源并及時(shí)作出處理，并且在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于原料、設(shè)備及環(huán)境都應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程要求，并且操作規(guī)范，才能有效避免出現(xiàn)PVC透明片質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也應(yīng)根據(jù)理論知識(shí)做好預(yù)防措施，減少問(wèn)題發(fā)生的可能性。

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