一, 黑点偏多的原因
原料本身质量差, 黑点偏多;
螺杆局部过热, 造成物料炭化加重, 炭化物被带到料条中, 造成给点偏多;
螺杆局部剪切太强, 造成物料炭化加重, 炭化物被带到料条中, 造成黑点偏多;
机头压力太大(包括堵塞, 滤网太多, 机头温度太低等), 回流料太多, 物料炭化加重, 炭化物被带到料条中, 造成给点偏多;
机台使用年限偏长, 螺杆与机筒间隙增加, 机筒壁粘附炭化物增多, 随挤出时间推移, 被逐步带到料条中, 造成黑点偏多;
自然排气口和真空排气口长时间不清理, 堆积的炭化物增多, 随后期连续挤出被带到料条中, 造成给点偏多;
外部环境或人为造成其他杂质混入, 造成黑点偏多;
口模(包括出料口和内部死角)清理不干净, 造成黑点偏多;
出料口不够光滑(如, 一些浅槽及坑洼等), 长时间可能积存物料, 随挤出时间推移, 被逐渐炭化, 再被带到料条中, 造成黑点偏多;
部分螺纹原件损坏(缺角, 磨损等形成死角), 造成死角处的物料炭化加重, 在后续连续挤出过程中, 被逐步带出到料条, 造成黑点偏多;
自然排气和真空排气不畅, 造成螺杆内物料炭化, 造成黑点偏多.
二, 成品加工过程问题分析
断条产生原不足:
增加滤网目数或张数;
适当调低主机转速或调高喂料转速;
适当降低挤出加工温度(机头或其他各区).
外部杂质
检查混料和放料各环节的设备死角是否清理干净及是否有杂质混入;
尽量少加破碎料或人工对破碎料进行初筛, 除去杂质;
增加滤网目数及张数;
尽量盖住可能有杂物掉落的孔洞(实盖或网盖).
内部杂质
机头压力太高(包括口模堵塞, 滤网太多, 机头温度太低等), 造成回流增加而导致炭化加重, 炭化物被带出到料条中, 在牵引力作用下, 造成断条;
挤出机局部过热, 造成炭化加重, 炭化物被带出到料条, 在牵引力作用下, 造成断条;
螺杆剪切局部太强, 造成物料局部炭化加重, 炭化物被带出到料条, 在牵引力作用下, 造成断条;
机器使用年限长, 螺杆和机筒磨损, 缝隙增大, 回流增加, 机筒壁粘附的炭化物增加, 随挤出时间延长, 炭化物逐步被带出到料条, 在牵引力作用下, 造成断条;
真空或自然排气口(此处包括垫片和死角)长时间不清理, 存在的炭化物被带到料条, 在牵引力作用下, 造成断条;
机头口模(此处包括出料口和机头内部死角)未清理干净, 口模里面含有炭化物或杂质被带到料条, 在牵引力作用下, 造成断条;
更换滤网的时间间隔太长, 滤网被堵住, 物料出不来, 造成断条.
物料塑化不良:
挤出温度偏低或螺杆剪切太弱, 物料未充分塑化, 出现料疙瘩, 在牵引力作用下, 造成断条
配方体系中低熔点助剂(包括EBS或PETS等), 在螺杆剪切弱或螺杆与机筒间隙增大及剪切偏弱的前提下, 造成塑化不良, 造成断条.
原料物性变化:
共混组分在同一温度, 流动性存在太大差异, 由于流动性不匹配或未完全相容(包括物理缠结和化学反应), 理论上讲这种叫 '相分离' , '相分离' 一般在共混挤出不会出现, 较多出现在注塑过程中, 但如果MFR相差太大, 在螺杆相对剪切较弱的前提下, 可能出现断条;
共混组分黏度变化: 对同一材料而言, 如果MFR减小, 硬度, 刚性和缺口变大, 有可能该批料的分子量较之前有所偏大, 造成黏度变大, 在原有的加工温度和工艺作用下, 造成塑化不良, 此时提高挤出温度或降低主机螺杆转速可解决.
料条困汽或排气不畅:
加工温度太高或螺杆局部剪切太强或螺杆局部过热, 造成某些阻燃剂等助剂的分解, 释放出气体, 真空未及时将气体抽出, 气体困在料条里面, 在牵引力作用下, 造成断条;
物料受潮严重, 加工水汽未及时经过自然排气和真空排除, 汽体困在料条, 在牵引力作用下, 造成断条;
自然排气或真空排气不畅(包括堵塞, 漏气, 垫片太高等), 造成有气(或汽)困在料条里, 在牵引力作用下, 造成断条.
物料刚性大, 水冷或过水多, 牵引不匹配:
物料刚性太大, 水温太低, 过水太多, 机头的出料很软, 过水则立刻变得非常硬, 在牵引力不匹配的作用下, 造成断条——这种现象常出现在PBT或PET加纤, PC加纤, AS加纤, ABS加纤等结晶速度非常快或刚性非常大的料, 尤其是小机做实验较严重, 此时提高水温, 降低过水量, 让进入切粒机的料条保持一定柔软度, 可解决.
滤网目数过低或张数不够:
这种现象常出现在上述机头压力不足, 外部杂质和内部杂质的时候.
连粒问题:
相互粘连的一系列粒料, 通常被称为双联或粒链.
其产生的原因可能是加工水温过高或水流速度太低.
连粒是指一系列粒子彼此相连的情形, 即在某些情况下, 粒子之间通过薄膜端面对端面或者以切向的方式连接在一起. 在加工过程中, 几个工艺问题可能独自或共同导致此种现象的发生. 例如, 加工水太热就是造成连粒的一个原因, 在此情况下, 应该降低水温以给予粒子表面足够的淬冷;另外, 水流速度过低也是引起连粒的一个原因, 它会导致粒子切粒室速度减慢, 进而出现粒子团聚. 此外, 如果模头的孔眼距离过近, 在加工过程中出口膨胀将会造成粒子触碰, 其解决方法就是采用大间距, 孔数少的模头替换现有模头.
拖尾问题:
所谓拖尾, 就是粒子边缘有些突出, 切割边缘就像曲棍球杆的形状, 它看起来像一个位于切口底部的污染物或者撕扯物. 其产生的原因是, 切割装置在此处没能进行干脆利落的切割. 一般情况下, 从线料切粒机出来的正确切割粒子应该是一个直角圆柱体, 从水下切粒机出来的正确切粒应该是一个近乎完美的球形.
通常, 不容易出现料末的材料也会因为拖尾而产生料末. 假定所有的加工参数都经过了检查, 拖尾一般可能被诊断为切割问题. 对于线料切粒生产线而言, 其解决方法是更换滚刀与底刀以提供崭新且锋利的切刃;或按照制造商手册规定的数值重新确定设备间距. 对于水下切粒线而言, 需要检查模板与刀刃, 以确保没有刻痕, 因为刻痕和沟槽常常引起拖尾.
粉末问题:
对于许多结晶性材料而言, 如通用聚苯乙烯, 料末似乎是一种常见且特有的危害. 它们之所以成为加工商需要面对的问题, 是因为它们会改变材料的体积密度, 在挤出机机筒中降解或烧焦, 为输送过程带来麻烦. 树脂生产商的主要目标是生产均一的粒形, 即具有既定的长度和直径, 没有来自料末或外来物质的污染.
针对此问题, 可通过调节设备并控制一些重要的工艺参数, 达到减轻料末的目的. 当进入切刀时, 线料生产线的温度应尽可能接近材料的维卡软化点, 以确保线料尽可能受到热切, 从而避免破裂.
针对特定的聚合物, 选择带有适当切粒角度的滚刀, 在减少料末方面发挥着重要作用. 对于未填充聚合物, 应尽量使用司太立合金钢(Stellite)或工具钢滚刀, 并使滚刀和底刀刀口保持锋利, 以避免弄碎聚合物. 对于切粒之后的后续设备, 无论加压还是真空设备, 都要避免裹入空气.
对于水下切粒线, 要确保在加工过程中保持足够的顶住模面的刀压, 并适当调节切粒后的停留时间, 以确保粒子进入干燥机时是热的.
底刀破裂问题:
切粒设备的底刀是一种坚硬的碳化钢片, 在其适当位置上焊有因瓦合金, 能使它通过螺纹安装到支架上. 通常, 底刀的刀刃转动后就会出现底刀破裂的现象, 对此, 可采取适当措施来避免这种问题, 在此过程中需要仔细遵照制造商设备手册上推荐的办法进行. 在此, 需要特别强调的一点是, 有螺纹的因瓦合金芯棒是通过银焊固定到位的, 它有一个剪切限制, 容易在安装时被过大的转矩破坏. 另外, 在旋转或安装中, 破裂的底刀易发生移位, 并会在切粒机中飞散, 破坏滚刀的刀刃, 提高维修费用.
线料漂移问题:
线料漂移是线料在喂入平台上存在的向一边集束的倾向状态, 它会引起料粒质量变差, 存在细长条和加工紊乱等问题. 如果切粒机切割平面没有平行于挤出机挤条模板, 那么线料将会出现向左边或右边拥挤的趋势, 最终导致线料漂移. 另外, 造成线料漂移的其他原因还包括下喂入辊与刮刀的间隙不恒定, 下喂入辊的直径不一致等.
线性控制问题:
细长条是切粒机生产出的一类非正常的产品, 顾名思义, 其长度比常规粒子尺寸长, 长出的尺寸通常在几英寸范围内变动. 细长条(也称为斜角切割粒子)的出现表明线料喂入滚刀时的线料姿态控制不好, 具体而言是由于线料在喂入滚刀时并非处于垂直角度, 因此在切割时, 线料末端将出现一个倾斜角度.
喂入辊(咬入点)和滚刀(切割点)之间的距离称为压进距离, 在这个跨度上没有任何东西用以控制线料. 切粒机不同于木板刨床, 如果喂入辊安装不正, 或者工况差, 那么塑料线料将不会以垂直于切割面的角度喂入到切割装置中, 如此一来, 线料开始彼此交叉, 引起切割质量的进一步恶化, 最终产生严重问题. 交叉的线料将迫使两个喂入辊彼此分开, 使线料失去张力, 进而导致线料暂时垂落, 使线料偏向喂入辊的两边. 出现上述问题的预警信号是, 上喂入辊处于糟糕的工况, 存在沟槽, 裂纹或者变色(老化或热导致的硬化)等现象.
其他线料控制方面的常见问题还包括: 下喂入辊磨损, 这将引起牵引力的损失;不正确的线料淬火工艺, 这将会导致线料象蛇一样剧烈弯曲;还有磨损的线料模板, 它将产生各种直径不同的线料. 不仅如此, 制造商们还要警惕极端磨损的滚刀和顶住线料的底刀, 因为底刀负责把线料推到切割点, 防止切刀在超高转速下运转, 因为这种超高转速会引起线料摇摆.
在水下切粒系统中, 细长条产生的主要原因是由于喂入速度与切刀速度不匹配, 在此情况下, 需要增加切刀速度来匹配喂入速度, 或者减小喂入速度来匹配切刀速度. 另外, 在加工过程中还要确保切割刀头上有足够的刀片, 以保证粒子具有正确的几何形状, 并检查是否有模孔发生聚合物料流的慢动或阻塞.
三, 造粒空心问题分析
排气不良:
排气(或汽)不畅: 由于自然排气或真空排气不畅(可能材料自身水汽太重, 也可能阻燃剂等助剂分解, 还有可能真空堵塞或真空太小或漏气或真空垫片垫得太高等原因), 造成颗粒中存在气(汽)体, 形成空心.
塑化不良:
加工温度偏低, 物料未完全塑化, 轻者(小孔)造成颗粒空心, 重者(大孔)造成断条;
低熔点助剂(包括EBS或PETS)太多, 在螺杆剪切偏弱(例如, 2号线生产普通ABS, EBS不能太多, 太多出现 '气孔' )前提下, 造成物料塑化不良, 形成空心;
低熔点助剂(包括EBS或PETS)太多, 在螺杆与机筒间隙增大(例如, 1号线生产普通ABS, 有时候EBS也不能太多, 太多出现 '气孔' )或螺杆剪切偏弱前提下, 造成塑化不良, 形成空心.
水温太低: 冷却水温太低, 物料遇水收缩, 造成收缩孔, 例如做PP类产品——此类现象主要针对结晶类塑料;一般情况下, 结晶类塑料(如PP, PA, PBT等)宜采用低水温, 非结晶类塑料(如ABS, PC/ABS, HIPS等)采用高水温.
收缩空隙问题
收缩空隙的存在说明线料回缩不恰当.
收缩空隙和空心粒料表明线料的回火不恰当. 收缩空隙轻微时可能只是粒子端面上的一个小坑, 而严重时可能会产生空心粒子, 就像调酒棒一样, 这种现象出现的情况是, 线料的芯部温度接近熔融状态, 且线料被切粒后马上收缩. 而得到正确回火的线料, 其界面的温度梯度会保持恒定, 且其被切割时对冷却介质(空气或水)没有响应.
收缩空隙出现的具体原因是, 当加工水对特定的聚合物太冷时, 线料的外表层冷冻住, 产生了一个硬壳, 而把热量留在了线料芯部;另外, 线料在空气或水中没有足够的浸泡时间, 导致线料芯部的热量不能转移到线料表面, 从而无法进行良好的截面冷却.
水下切粒生产的粒子, 由于熔体中存在被困的挥发物, 也会出现收缩空隙, 一种有效的预防措施是检查挤出机上的真空孔.
四, 自然排气口, 真空冒料
自然排气口冒料:
喂料转速与主机转速不匹配, 适当降低喂料转速或提高主机转速;
加料段到自然排气口所含区域的温度太低, 物料没塑化, 在螺杆挤压作用下, 造成冒生料;
自然排气口附近温度太高, 物料黏度严重下降, 此段螺杆打滑, 物料不能及时被输送至前段, 在后续的料流挤压作用下, 造成冒熟料;
螺杆的自然排气口位置与机筒的自然排气口位置不相匹配, 造成冒料;
此处未设置反向输送元件或反向啮合块, 不能降低自然排气口螺槽压力, 在后续料流挤压作用下, 造成冒料.
真空冒料:
真空抽力太大, 把物料吸进真空管道, 造成冒料;
螺杆真空位没有设置反向输送元件或反向啮合块, 不能降低真空段螺槽压力, 在抽真空作用下, 造成冒料;
真空段温度太高, 物料黏度严重下降, 此段螺杆打滑, 物料不能及时输送至前段, 在真空抽力作用下, 造成冒料;
挤出加工温度太低, 物料未塑化或阻燃剂等助剂未得到在树脂中得充分分散, 在真空抽力作用下, 造成冒料;
螺杆组合也合理, 位置也匹配, 温度以及主机和喂料转速也匹配的前提下, 真空垫片偏低, 在料流挤压和真空抽力作用下, 造成冒料;
机头压力太大(原因包括: 口模堵塞, 过滤网太多, 机头温度太低等), 造成回流增加, 在真空抽力作用下, 造成冒料.
五, 料斗架桥
填料太多, 吸潮, 团聚, 造成混合料与料斗壁摩擦增大, 添加 '白油' 等液态外润滑剂, 降低混合料与料斗壁以及混合料之间的摩擦, 可解决;
混合料结块(包括高温结块和液态助剂添加太多而结块), 降低烘干温度或高混时间, 减少液态助剂添加量, 添加对 '油状' 物具有吸收作用的粉状树脂或助剂(如, 高胶粉, AS粉料, PP粉料等), 可解决.
六, 下料架桥
主要是因某些加工助剂熔点太低, 一区, 二区加工温度偏高, 物料在喂料料仓软化, 粘附在设备壁, 造成后续下料困难, 适当降低一区, 二区加工温度, 可解决.