一, 黑點偏多的原因
原料本身質量差, 黑點偏多;
螺杆局部過熱, 造成物料炭化加重, 炭化物被帶到料條中, 造成給點偏多;
螺杆局部剪切太強, 造成物料炭化加重, 炭化物被帶到料條中, 造成黑點偏多;
機頭壓力太大(包括堵塞, 濾網太多, 機頭溫度太低等), 迴流料太多, 物料炭化加重, 炭化物被帶到料條中, 造成給點偏多;
機台使用年限偏長, 螺杆與機筒間隙增加, 機筒壁粘附炭化物增多, 隨擠出時間推移, 被逐步帶到料條中, 造成黑點偏多;
自然排氣口和真空排氣口長時間不清理, 堆積的炭化物增多, 隨後期連續擠出被帶到料條中, 造成給點偏多;
外部環境或人為造成其他雜質混入, 造成黑點偏多;
口模(包括出料口和內部死角)清理不乾淨, 造成黑點偏多;
出料口不夠光滑(如, 一些淺槽及坑窪等), 長時間可能積存物料, 隨擠出時間推移, 被逐漸炭化, 再被帶到料條中, 造成黑點偏多;
部分螺紋原件損壞(缺角, 磨損等形成死角), 造成死角處的物料炭化加重, 在後續連續擠出過程中, 被逐步帶出到料條, 造成黑點偏多;
自然排氣和真空排氣不暢, 造成螺杆內物料炭化, 造成黑點偏多.
二, 成品加工過程問題分析
斷條產生原不足:
增加濾網目數或張數;
適當調低主機轉速或調高喂料轉速;
適當降低擠出加工溫度(機頭或其他各區).
外部雜質
檢查混料和放料各環節的設備死角是否清理乾淨及是否有雜質混入;
盡量少加破碎料或人工對破碎料進行初篩, 除去雜質;
增加濾網目數及張數;
盡量蓋住可能有雜物掉落的孔洞(實蓋或網蓋).
內部雜質
機頭壓力太高(包括口模堵塞, 濾網太多, 機頭溫度太低等), 造成迴流增加而導致炭化加重, 炭化物被帶出到料條中, 在牽引力作用下, 造成斷條;
擠出機局部過熱, 造成炭化加重, 炭化物被帶出到料條, 在牽引力作用下, 造成斷條;
螺杆剪切局部太強, 造成物料局部炭化加重, 炭化物被帶出到料條, 在牽引力作用下, 造成斷條;
機器使用年限長, 螺杆和機筒磨損, 縫隙增大, 迴流增加, 機筒壁粘附的炭化物增加, 隨擠出時間延長, 炭化物逐步被帶出到料條, 在牽引力作用下, 造成斷條;
真空或自然排氣口(此處包括墊片和死角)長時間不清理, 存在的炭化物被帶到料條, 在牽引力作用下, 造成斷條;
機頭口模(此處包括出料口和機頭內部死角)未清理乾淨, 口模裡面含有炭化物或雜質被帶到料條, 在牽引力作用下, 造成斷條;
更換濾網的時間間隔太長, 濾網被堵住, 物料出不來, 造成斷條.
物料塑化不良:
擠出溫度偏低或螺杆剪切太弱, 物料未充分塑化, 出現料疙瘩, 在牽引力作用下, 造成斷條
配方體系中低熔點助劑(包括EBS或PETS等), 在螺杆剪切弱或螺杆與機筒間隙增大及剪切偏弱的前提下, 造成塑化不良, 造成斷條.
原料物性變化:
共混組分在同一溫度, 流動性存在太大差異, 由於流動性不匹配或未完全相容(包括物理纏結和化學反應), 理論上講這種叫 '相分離' , '相分離' 一般在共混擠出不會出現, 較多出現在注塑過程中, 但如果MFR相差太大, 在螺杆相對剪切較弱的前提下, 可能出現斷條;
共混組分黏度變化: 對同一材料而言, 如果MFR減小, 硬度, 剛性和缺口變大, 有可能該批料的分子量較之前有所偏大, 造成黏度變大, 在原有的加工溫度和工藝作用下, 造成塑化不良, 此時提高擠出溫度或降低主機螺杆轉速可解決.
料條困汽或排氣不暢:
加工溫度太高或螺杆局部剪切太強或螺杆局部過熱, 造成某些阻燃劑等助劑的分解, 釋放出氣體, 真空未及時將氣體抽出, 氣體困在料條裡面, 在牽引力作用下, 造成斷條;
物料受潮嚴重, 加工水汽未及時經過自然排氣和真空排除, 汽體困在料條, 在牽引力作用下, 造成斷條;
自然排氣或真空排氣不暢(包括堵塞, 漏氣, 墊片太高等), 造成有氣(或汽)困在料條裡, 在牽引力作用下, 造成斷條.
物料剛性大, 水冷或過水多, 牽引不匹配:
物料剛性太大, 水溫太低, 過水太多, 機頭的出料很軟, 過水則立刻變得非常硬, 在牽引力不匹配的作用下, 造成斷條——這種現象常出現在PBT或PET加纖, PC加纖, AS加纖, ABS加纖等結晶速度非常快或剛性非常大的料, 尤其是小機做實驗較嚴重, 此時提高水溫, 降低過水量, 讓進入切粒機的料條保持一定柔軟度, 可解決.
濾網目數過低或張數不夠:
這種現象常出現在上述機頭壓力不足, 外部雜質和內部雜質的時候.
連粒問題:
相互粘連的一系列粒料, 通常被稱為雙聯或粒鏈.
其產生的原因可能是加工水溫過高或水流速度太低.
連粒是指一系列粒子彼此相連的情形, 即在某些情況下, 粒子之間通過薄膜端面對端面或者以切向的方式連接在一起. 在加工過程中, 幾個工藝問題可能獨自或共同導致此種現象的發生. 例如, 加工水太熱就是造成連粒的一個原因, 在此情況下, 應該降低水溫以給予粒子表面足夠的淬冷;另外, 水流速度過低也是引起連粒的一個原因, 它會導致粒子切粒室速度減慢, 進而出現粒子團聚. 此外, 如果模頭的孔眼距離過近, 在加工過程中出口膨脹將會造成粒子觸碰, 其解決方法就是採用大間距, 孔數少的模頭替換現有模頭.
拖尾問題:
所謂拖尾, 就是粒子邊緣有些突出, 切割邊緣就像曲棍球杆的形狀, 它看起來像一個位於切口底部的汙染物或者撕扯物. 其產生的原因是, 切割裝置在此處沒能進行乾脆利落的切割. 一般情況下, 從線料切粒機出來的正確切割粒子應該是一個直角圓柱體, 從水下切粒機出來的正確切粒應該是一個近乎完美的球形.
通常, 不容易出現料末的材料也會因為拖尾而產生料末. 假定所有的加工參數都經過了檢查, 拖尾一般可能被診斷為切割問題. 對於線料切粒生產線而言, 其解決方法是更換滾刀與底刀以提供嶄新且鋒利的切刃;或按照製造商手冊規定的數值重新確定設備間距. 對於水下切粒線而言, 需要檢查模板與刀刃, 以確保沒有刻痕, 因為刻痕和溝槽常常引起拖尾.
粉末問題:
對於許多結晶性材料而言, 如通用聚苯乙烯, 料末似乎是一種常見且特有的危害. 它們之所以成為加工商需要面對的問題, 是因為它們會改變材料的體積密度, 在擠出機機筒中降解或燒焦, 為輸送過程帶來麻煩. 樹脂生產商的主要目標是生產均一的粒形, 即具有既定的長度和直徑, 沒有來自料末或外來物質的汙染.
針對此問題, 可通過調節設備並控制一些重要的工藝參數, 達到減輕料末的目的. 當進入切刀時, 線料生產線的溫度應儘可能接近材料的維卡軟化點, 以確保線料儘可能受到熱切, 從而避免破裂.
針對特定的聚合物, 選擇帶有適當切粒角度的滾刀, 在減少料末方面發揮著重要作用. 對於未填充聚合物, 應盡量使用司太立合金鋼(Stellite)或工具鋼滾刀, 並使滾刀和底刀刀口保持鋒利, 以避免弄碎聚合物. 對於切粒之後的後續設備, 無論加壓還是真空設備, 都要避免裹入空氣.
對於水下切粒線, 要確保在加工過程中保持足夠的頂住模面的刀壓, 並適當調節切粒後的停留時間, 以確保粒子進入乾燥機時是熱的.
底刀破裂問題:
切粒設備的底刀是一種堅硬的碳化鋼片, 在其適當位置上焊有因瓦合金, 能使它通過螺紋安裝到支架上. 通常, 底刀的刀刃轉動後就會出現底刀破裂的現象, 對此, 可採取適當措施來避免這種問題, 在此過程中需要仔細遵照製造商設備手冊上推薦的辦法進行. 在此, 需要特彆強調的一點是, 有螺紋的因瓦合金芯棒是通過銀焊固定到位的, 它有一個剪切限制, 容易在安裝時被過大的轉矩破壞. 另外, 在旋轉或安裝中, 破裂的底刀易發生移位, 並會在切粒機中飛散, 破壞滾刀的刀刃, 提高維修費用.
線料漂移問題:
線料漂移是線料在喂入平台上存在的向一邊集束的傾向狀態, 它會引起料粒質量變差, 存在細長條和加工紊亂等問題. 如果切粒機切割平面沒有平行於擠出機擠條模板, 那麼線料將會出現向左邊或右邊擁擠的趨勢, 最終導致線料漂移. 另外, 造成線料漂移的其他原因還包括下喂入輥與刮刀的間隙不恒定, 下喂入輥的直徑不一致等.
線性控制問題:
細長條是切粒機生產出的一類非正常的產品, 顧名思義, 其長度比常規粒子尺寸長, 長出的尺寸通常在幾英寸範圍內變動. 細長條(也稱為斜角切割粒子)的出現表明線料喂入滾刀時的線料姿態控制不好, 具體而言是由於線料在喂入滾刀時並非處於垂直角度, 因此在切割時, 線料末端將出現一個傾斜角度.
喂入輥(咬入點)和滾刀(切割點)之間的距離稱為壓進距離, 在這個跨度上沒有任何東西用以控制線料. 切粒機不同於木板刨床, 如果喂入輥安裝不正, 或者工況差, 那麼塑料線料將不會以垂直於切割面的角度喂入到切割裝置中, 如此一來, 線料開始彼此交叉, 引起切割質量的進一步惡化, 最終產生嚴重問題. 交叉的線料將迫使兩個喂入輥彼此分開, 使線料失去張力, 進而導致線料暫時垂落, 使線料偏向喂入輥的兩邊. 出現上述問題的預警訊號是, 上喂入輥處於糟糕的工況, 存在溝槽, 裂紋或者變色(老化或熱導致的硬化)等現象.
其他線料控制方面的常見問題還包括: 下喂入輥磨損, 這將引起牽引力的損失;不正確的線料淬火工藝, 這將會導致線料象蛇一樣劇烈彎曲;還有磨損的線料模板, 它將產生各種直徑不同的線料. 不僅如此, 製造商們還要警惕極端磨損的滾刀和頂住線料的底刀, 因為底刀負責把線料推到切割點, 防止切刀在超高轉速下運轉, 因為這種超高轉速會引起線料搖擺.
在水下切粒系統中, 細長條產生的主要原因是由於喂入速度與切刀速度不匹配, 在此情況下, 需要增加切刀速度來匹配喂入速度, 或者減小喂入速度來匹配切刀速度. 另外, 在加工過程中還要確保切割刀頭上有足夠的刀片, 以保證粒子具有正確的幾何形狀, 並檢查是否有模孔發生聚合物料流的慢動或阻塞.
三, 造粒空心問題分析
排氣不良:
排氣(或汽)不暢: 由於自然排氣或真空排氣不暢(可能材料自身水汽太重, 也可能阻燃劑等助劑分解, 還有可能真空堵塞或真空太小或漏氣或真空墊片墊得太高等原因), 造成顆粒中存在氣(汽)體, 形成空心.
塑化不良:
加工溫度偏低, 物料未完全塑化, 輕者(小孔)造成顆粒空心, 重者(大孔)造成斷條;
低熔點助劑(包括EBS或PETS)太多, 在螺杆剪切偏弱(例如, 2號線生產普通ABS, EBS不能太多, 太多出現 '氣孔' )前提下, 造成物料塑化不良, 形成空心;
低熔點助劑(包括EBS或PETS)太多, 在螺杆與機筒間隙增大(例如, 1號線生產普通ABS, 有時候EBS也不能太多, 太多出現 '氣孔' )或螺杆剪切偏弱前提下, 造成塑化不良, 形成空心.
水溫太低: 冷卻水溫太低, 物料遇水收縮, 造成收縮孔, 例如做PP類產品——此類現象主要針對結晶類塑料;一般情況下, 結晶類塑料(如PP, PA, PBT等)宜採用低水溫, 非結晶類塑料(如ABS, PC/ABS, HIPS等)採用高水溫.
收縮空隙問題
收縮空隙的存在說明線料回縮不恰當.
收縮空隙和空心粒料表明線料的回火不恰當. 收縮空隙輕微時可能只是粒子端面上的一個小坑, 而嚴重時可能會產生空心粒子, 就像調酒棒一樣, 這種現象出現的情況是, 線料的芯部溫度接近熔融狀態, 且線料被切粒後馬上收縮. 而得到正確回火的線料, 其界面的溫度梯度會保持恒定, 且其被切割時對冷卻介質(空氣或水)沒有響應.
收縮空隙出現的具體原因是, 當加工水對特定的聚合物太冷時, 線料的外表層冷凍住, 產生了一個硬殼, 而把熱量留在了線料芯部;另外, 線料在空氣或水中沒有足夠的浸泡時間, 導致線料芯部的熱量不能轉移到線料表面, 從而無法進行良好的截面冷卻.
水下切粒生產的粒子, 由於熔體中存在被困的揮發物, 也會出現收縮空隙, 一種有效的預防措施是檢查擠出機上的真空孔.
四, 自然排氣口, 真空冒料
自然排氣口冒料:
喂料轉速與主機轉速不匹配, 適當降低喂料轉速或提高主機轉速;
加料段到自然排氣口所含區域的溫度太低, 物料沒塑化, 在螺杆擠壓作用下, 造成冒生料;
自然排氣口附近溫度太高, 物料黏度嚴重下降, 此段螺杆打滑, 物料不能及時被輸送至前段, 在後續的料流擠壓作用下, 造成冒熟料;
螺杆的自然排氣口位置與機筒的自然排氣口位置不相匹配, 造成冒料;
此處未設置反向輸送元件或反向齧合塊, 不能降低自然排氣口螺槽壓力, 在後續料流擠壓作用下, 造成冒料.
真空冒料:
真空抽力太大, 把物料吸進真空管道, 造成冒料;
螺杆真空位沒有設置反向輸送元件或反向齧合塊, 不能降低真空段螺槽壓力, 在抽真空作用下, 造成冒料;
真空段溫度太高, 物料黏度嚴重下降, 此段螺杆打滑, 物料不能及時輸送至前段, 在真空抽力作用下, 造成冒料;
擠出加工溫度太低, 物料未塑化或阻燃劑等助劑未得到在樹脂中得充分分散, 在真空抽力作用下, 造成冒料;
螺杆組合也合理, 位置也匹配, 溫度以及主機和喂料轉速也匹配的前提下, 真空墊片偏低, 在料流擠壓和真空抽力作用下, 造成冒料;
機頭壓力太大(原因包括: 口模堵塞, 過濾網太多, 機頭溫度太低等), 造成迴流增加, 在真空抽力作用下, 造成冒料.
五, 料鬥架橋
填料太多, 吸潮, 團聚, 造成混合料與料鬥壁摩擦增大, 添加 '白油' 等液態外潤滑劑, 降低混合料與料鬥壁以及混合料之間的摩擦, 可解決;
混合料結塊(包括高溫結塊和液態助劑添加太多而結塊), 降低烘乾溫度或高混時間, 減少液態助劑添加量, 添加對 '油狀' 物具有吸收作用的粉狀樹脂或助劑(如, 高膠粉, AS粉料, PP粉料等), 可解決.
六, 下料架橋
主要是因某些加工助劑熔點太低, 一區, 二區加工溫度偏高, 物料在喂料料倉軟化, 粘附在設備壁, 造成後續下料困難, 適當降低一區, 二區加工溫度, 可解決.