[Naklejki naukowe] Częściowa analiza procesu produkcji kalandrowania PCV (1)

Jednolitość procesu produkcyjnego kalandrowania

1. Różne wypełniacze i dodatki nie mogą być równomiernie rozproszone w każdej sekcji urządzenia;

2. Temperatura materiału jest niezrównoważona w każdej sekcji urządzenia; wyrzucanie materiału z większym prawdopodobieństwem spowoduje nierównomierne rozproszenie i nierówną temperaturę, co spowoduje szereg problemów.

3. Stopień orientacji molekularnej (tj. w tym samym punkcie, zarówno przednia, jak i tylna strona są nierówne) (po umieszczeniu w gorącej wodzie materiał będzie naturalnie zwijał się do przodu): kształt zgromadzonego materiału jest inny (wiele w kształcie wrzeciona) i nierówne odprowadzanie ciepła (chłodzenie stojaka).

Kierunek przenoszenia temperatury podczas procesu kalandrowania

W praktyce ludzie odkryli, że podczas pracy z małą prędkością ciepło jest zwykle przenoszone z rolki dociskowej na produkt, a gdy prędkość wzrasta, ciepło jest przenoszone w odwrotnym kierunku.

Temperatura w środku walca jest często wyższa niż na jego końcach. Podczas pracy walca, na skutek odkształceń zginających wywołanych bocznym naciskiem materiału, środek kalandrowanego wyrobu powinien być grubszy w kierunku poprzecznym, jednak częściej występuje zjawisko cieńszego środka wyrobu.

Aby zrozumieć, że „ciepło” przepływa od walca do materiału i odwrotnie: stosuje się termin „prędkość krytyczna”. Prędkość krytyczna walca odnosi się do prędkości, przy której prędkość liniowa powierzchni walca osiąga ciepło wytwarzane przez tarcie wytłaczania i ścinania walca o stop, równe ciepłu wymaganemu do przetwarzania formowania tworzyw sztucznych.

Gdy prędkość liniowa powierzchni rolki jest mniejsza niż ta prędkość, wałek należy podgrzać; przeciwnie, gdy prędkość liniowa powierzchni walca jest większa niż ta prędkość, wałek nie tylko nie musi być podgrzewany, ale musi być chłodzony. Dlatego też krytyczna prędkość rolki jest punktem zwrotnym, w którym rolka wymaga zewnętrznego ogrzewania i wymaga zewnętrznego chłodzenia. Jest to związane głównie z właściwościami obrabianego materiału, grubością produktu i stosunkiem prędkości walca. W różnych warunkach prędkość krytyczna walca jest inna. Dlatego jest on zazwyczaj reprezentowany przez zakres prędkości. Na przykład podczas kalandrowania twardego tworzywa PCV krytyczny zakres prędkości walca wynosi 25 ~ 30 m/min. Przy produkcji miękkiego PVC normalna temperatura akumulacji wynosi około 190 ℃, a po zmniejszeniu prędkości na pewien czas temperatura akumulacji wynosi czasami tylko 160-170 ℃.

Właściwości proszku żywicy PVC

Brak zmiany fazy, amorficzne, silnie polarne tworzywo sztuczne

1. Silna elektroujemność ułatwia przyleganie do metalu (adhezja do metalu i wysoka temperatura)

2. Silna polaryzacja i duże siły międzycząsteczkowe powodują problemy ze zmiękczaniem PVC i wysoką temperaturę topnienia. Ogólnie rzecz biorąc, do przetworzenia potrzeba 160-200 ℃.

3. Słaba stabilność, łatwy do rozkładu

4. Wysoka lepkość stopu (ścinanie podczas przetwarzania spowoduje szybki wzrost ciepła tarcia)

5. Wytrzymałość stopu jest mała (słaba ciągliwość), co powoduje łatwe pękanie stopu (PVC jest cząsteczką o prostym łańcuchu o krótkich łańcuchach molekularnych i niskiej wytrzymałości stopu

6. Relaksacja stopu jest powolna, co łatwo prowadzi do szorstkiej, matowej i rekiniej skóry na powierzchni produktu.

7. Rozszerzalność i kurczenie się cieplne (charakterystyka obiektu)

8. Długość łańcucha molekularnego, efekt orientacji

9. Słaba płynność, rozrzedzenie przy ścinaniu (płyn nienewtonowski, pseudoplastyczny)

10. Żywica PVC nie przenosi silnie ciepła i siły ścinającej, a powstały stop jest nierówny

11. W głównym łańcuchu znajdują się chiralne atomy węgla i słaba zdolność krystalizacji - atomy chloru są bardziej elektroujemne, a sąsiednie atomy chloru w łańcuchu cząsteczkowym odpychają się nawzajem oraz są przesunięte i ułożone, co sprzyja krystalizacji (to wyjaśnia zasadę działania antyplastyfikacji)

Nieprawidłowy przepływ molekularny

Orientacja molekularna jest nieuniknionym trendem materiałów w przeciwnie poruszających się kołach; równomierność stopnia orientacji oraz równomierność relaksacji naprężeń molekularnych i pełzania w trakcie procesu są podstawą wpływu na to, czy orientacja jest normalna oraz czy nie występuje problem z nawijaniem i rozszerzaniem.

1. Wewnętrzna siła ścinająca tarcia, która ogranicza prędkość cienkich produktów, może być zbyt duża i może wystąpić duża ilość „akumulacji ciepła” pomiędzy szczelinami walców, co powoduje niespójną płynność i właściwości łuszczenia się metali, a przedmiot rozszerza się pod wpływem ciepła i kurczy się pod wpływem zimna. Różnice w grubości i nierównomierne naprężenia uzwojenia.

2. Formuła wytrącania spowoduje nierównomierne przenoszenie ciepła w rolce, a także wpłynie na kierunek przepływu molekularnego, powodując nierównomierne naprężenia uzwojenia.

3. Kierunek szlifowania powierzchni walca może wpływać na kierunek przepływu cząsteczek, powodując nierównomierne naprężenia uzwojenia.

4. Niewłaściwa kontrola nadmuchu powietrza w silniku głównym będzie miała również wpływ na przepływ molekularny (relaksacja naprężeń, pełzanie), powodując nierównomierne naprężenia uzwojeń.

5. Nierównomierność zmian temperatury podczas rozciągania folii.

6. Czy podczas ciągnięcia folii występują chlupoty lub pęcherzyki powietrza (podstawową przyczyną jest nierównomierna zmiana relaksacji naprężeń molekularnych i pełzanie spowodowane zmianami temperatury)

7. Czy natężenie przepływu oleju przenoszącego ciepło w głównym kole silnika może płynnie wyeliminować przegrzanie materiału, tak aby temperatura materiału była w zasadzie jednolita.

Wpływ akumulacji materiału na produkcję

Zła rotacja nagromadzonego materiału spowoduje nierówną grubość produktu w kierunku poziomym, powstawanie pęcherzyków na folii i blizny zimne na twardej folii.

Przyczyny słabej rotacji zapasów:

1. Temperatura materiału jest zbyt niska lub płynność materiału jest słaba ze względu na formułę

2. Temperatura walca jest zbyt niska

3. Niewłaściwa regulacja skoku rolek

Pierwsza kumulacja: wielkość, surowa i gotowana, wpływa na wielkość drugiej i trzeciej kumulacji, powodując zmiany w grubości i obwodzie.

Wielkość drugiego nagromadzenia można odpowiednio dostosować, aby ograniczyć wpływ zmiany pierwszego nagromadzenia (zmiana głowicy itp.) na grubość i obwód.

Drugi materiał akumulujący: korzyści wynikające z jego odpowiedniego powiększenia: 1 Ujednolicenie temperatury materiału akumulującego i zmniejszenie wpływu akumulacji ciepła; Koło punktowe 2,2 i 4 jest lepiej kontrolowane (punkt przegięcia przesuwa się na zewnątrz); 3. Zmniejsz zmianę pierwszego materiału akumulującego na trzeci. Wpływ akumulacji materiału (stopień wpływu jest łagodzony przez akumulację drugiego materiału); 4. Gdy drugie nagromadzenie materiału ma wiele krawędzi (około 20 cm lub więcej), szczelina krawędziowa spowodowana przez surowiec z pierwszego nagromadzenia materiału jest spowodowana drugim nagromadzeniem materiału. Bufor, niewiele brakuje materiału do następnej rundy, a odchylenie przynęty jest zmniejszone.

Trzecia akumulacja materiału: rozmiar wpływa na wysokość materiału podnoszonego dolnego koła i stabilność materiału podnoszącego (1. Zmiana temperatury gromadzenia się materiału; 2. Zmiana powierzchni rolki stykającej się z materiałem akumulacyjnym powoduje zmianę temperatury rolki)

Rola akumulacji:

Właściwa akumulacja materiałów może sprawić, że folia będzie gładka i zredukuje pęcherzyki, a folia będzie miała dobrą zwartość, co zwiększy efekt kalandrowania. Metodę tę można zastosować do kauczuku butadienowo-styrenowego.

Zasada braku akumulacji jest odwrotna i dotyczy tworzyw sztucznych lub gum o większej plastyczności, takich jak kauczuk naturalny.