在塑料的擠出過(guò)程中,物料聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變以及決定物料流動(dòng)的粘度都取決于溫度,因此,溫度是塑料擠出工藝中重要的工藝參數(shù)。
擠出物料的熱量來(lái)自機(jī)筒加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)剪切的粘性耗散和摩擦。前者在運(yùn)行初期是很重要的,后者在運(yùn)行穩(wěn)定后是主要的。升高機(jī)筒溫度很自然的會(huì)增加從機(jī)筒到塑料的熱交換。在擠出穩(wěn)定運(yùn)行后,螺桿旋轉(zhuǎn)剪切變形的粘性耗散和摩擦熱量,常常會(huì)使塑料達(dá)到或超過(guò)所需溫度。此時(shí)機(jī)內(nèi)控制系統(tǒng)切斷加溫電源,擠出機(jī)進(jìn)入“自然擠出”過(guò)程,并應(yīng)視情況對(duì)機(jī)筒和螺桿進(jìn)行冷卻。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)指出,冷卻螺桿還有助于改善擠出質(zhì)量,但同時(shí)也降低了擠出流率。改善質(zhì)量是由于冷卻使螺桿均化段的有效槽深減少,增強(qiáng)了剪切作用。擠出過(guò)程中溫度不是孤立的,在流率不變,螺桿轉(zhuǎn)數(shù)不變時(shí),增加擠出溫度會(huì)使擠出壓力降低。在低流率下,溫度對(duì)壓力的影響是很明顯的,但影響會(huì)隨流率的增加而逐漸減少。擠出溫度增加,還使所需螺桿的功率也降低了。
由于塑料品種的不同,甚至同種塑料(如聚乙烯)由于其結(jié)構(gòu)組成的不同,其擠出溫度控制不盡相同。如下表,列出了電線(xiàn)電纜生產(chǎn)中幾種塑料的擠出溫度,應(yīng)指出表中操作溫度的比較,只有對(duì)同一設(shè)備才有意義。設(shè)備不同,機(jī)筒壁厚薄不一樣,測(cè)溫點(diǎn)的深淺不一樣,而且測(cè)溫僅是測(cè)機(jī)筒和機(jī)頭的溫度,與物料的實(shí)際溫度也不一樣,應(yīng)隨時(shí)觀察擠出過(guò)程中塑料的塑化質(zhì)量,并調(diào)節(jié)溫控,所以表中所示的擠出溫度僅供參考。
塑料擠出溫度