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1、静态混练器在PP-B、PP-R管材生产中的科学应用青岛天虹泰普塑业有限公司魏杰简介 :静态混练练器又称静静态混合器器,主要应应用在挤出出设备和注注塑设备上上,在注塑塑设备上又又称之超级级噴嘴,它它主要起分分流混练作作用,安装装在挤出机机机筒和机机头模具之之间,它不不属于螺杆杆和模具,它它只是一个个独立的混混练装置,它它对提高物物料的混合合质量有着着较好的作作用,同时时又对物料料的径向温温差更有显显著的改善善,因而有有利于进一一步提高螺螺杆转数来来增大挤出出量,提高高生产效率率。同时可可确保产品品质量。关键词:静静态混练器器、混合质质量、径向向温差。1、 基本本结构静态混练器器是由外套套和内部固
2、固定的混合合元件所组组成。混合合元件是由由条形的薄薄钢板或不不锈钢板沿沿左右方向向,上下相相互拧转1180,成为一一个混合元元件,然后后把它安装装在一个护护套管中加加以固定,成成为一个完完整的混合合元件。见见图一。 静态混练器器一般是由由六个到九九个混合元元件组成,各各个混合元元件在串联联连接时,端端面交叉成成900,然然后整体地地装入静态态混练器的的外套中,并并加以固定定而形成了了一个完整整的静态混混练器。见见图二所示示。1、 混合元件 2、加热热器3、外外套2、 工作作原理:由挤出机挤挤出的物料料进入静态态混练器的的第一个混混合元件时时被分成二二股料流,每每股料流各各自沿着元元件的弯曲曲面
3、与护套套管所形成成的流道向向前流动时时被改变了了方向,同同时每股料料又被18800的旋旋转,左边边的料流到到了右边,右右边的料流流到了左边边。当物料料从第一个个元件进入入第二个元元件时,又又被分成四四股料流,同同时又被11800旋旋转,使上上部的料流流到了下部部,下部的的料流到了了上部。当当料流进入入第三个元元件时,又又被分成八八股料流,又又被18000旋转,使使左边的料料流又到了了右边,右右边的料流流又到了左左边。按照照逆时针、顺顺时针的规规律,依此此类推,如如果有n个个混合元件件,被熔融融的料流就就按照2nn递增,见见图三。 由于物料料被分流成成许多股料料流,同时时又改变了了每股料流流的位
4、置和和流动方向向,在各股股料流之间间的混合作作用下,使使物料中的的各种组分分、温度、粘粘度和其它它物理性能能方面的不不均匀性得得到了极大大的改善,特特别是物料料中的各组组分的混合合质量和物物料的径向向温差方面面得到显著著的改善。三、工作特特点:静态混练器器的工作性性能不受设设备规格和和螺杆形式式及转数的的限制。由由于混合元元件是由比比较薄的钢钢板制做而而成,对料料流的流动动阻力很小小,即熔融融料流的压压力损失小小。因而设设置采用静静态混练器器之后,对对挤出机的的生产能力力影响很小小。同时,由由于混合质质量得以提提高,从而而可以进一一步提高螺螺杆转数来来增加生产产量。混合合元件的数数量可按对对挤
5、出的混混合质量的的要求来选选取,一般般选取6个个元件就足足以改善径径向温差和和颜料的分分散均匀。混合元件的内径一般为螺杆直径的0.50.7D(D:螺杆直径),一般不大于螺杆直径,长度为混合元件内径的1.5倍。四、静态混混练器在挤挤出PP-B、PPP-R管中中应用PP-B、PPP-R管管材是900年代初发发展起来的的新型塑料料管道,其其原料是采采用嵌段共共聚和无规规共聚的方方法共聚而而得。现在在国内生产产PP-BB、PP-R的管材材的厂家所所用的原料料大部分是是从韩国进进口的,也也有从北欧欧化工进口口的。其从从韩国进口口的原料多多为本色料料,带色料料的价格较较高,比本本色料的价价格要高出出103
6、30个百分分点。目前前,PP-B、PPP-R管材材主要以白白色、灰色色为主,这这就要在生生产中加入入一定量的的色母料,来来改变管材材的色泽。由由于这两种种料均为颗颗粒状,只只能通过搅搅拌混合的的方法将色色母料混合合在原料中中,这种混混合料在挤挤出管材的的生产中很很难达到着着色的分散散均匀性。众众所周知,着着色的分散散均匀性取取决于设备备的塑化效效果,取决决于色母料料与原料的的相容性,生生产的工艺艺温度,以以及压力等等多方面的的因素。目目前,PPP-B、PPP-R管管材的生产产适宜低温温低压挤出出工艺,这这是由于过过高的加工工温度会使使原料发生生降解,使使晶粒和分分子链遭到到破坏,影影响树脂的的
7、结晶性,使使制品的质质量下降。减减小机头的的压力,使使之产生较较小的背压压,则有利利于管材的的高速挤出出。但低温温低压又对对物料的着着色分散均均匀性又有有一定的影影响。怎样样才能解决决上述矛盾盾,我们选选用了静态态混练器,并并在如下设设备及工艺艺条件下进进行了试验验。1、生产设设备挤出机机螺杆直径径: 665、长径比: 300:1螺杆杆型式:BBM分离型型静态混练练器:混合合元件:66个 混合元元件直径:40 混混合元件长长度:600机头:中心供料料螺旋机头头,压力114166Mpa。2、生产工工艺参数: 机筒温度:加料处始始()静态混机头温度()1234练器处1231751851901951
8、951901951803、生产辅辅机: 真空负负压噴淋冷冷却管材生生产线辅机机。4、原料: 大大韩油化RRP24000管材专专用料,本本色。 色母料料:棕黄色色、色度11:50、添添加量1000:2,PPP-R载载体制做。 在上述工艺条件不变的状态下,我们分别对采用静态混练器和未采用 静态混练器来试验直径为32,S3.2级的管材生产。从试制出的管材来分析,其表面的光洁度采用了静态混练器生产出的要比未采用的提高了许多,且管材内外的光洁度基本一致,这证明了静态混练器对物料的径向温差也就是管材内外的温差起到了均衡作用。从色泽度方面观察,采用了静态混练器生产出的要比未采用的色泽度深且柔和,而未采用静态
9、混练器生产出的管材表面存有一定的色道,其断面层在高倍放大镜下观察也存有较为明显的色层,而采用静态混练器生产出的管材其断面层基本上观察不到色层。这就证明了静态混练器在物料各组分尤其是着色方面的混练程度起着很大的作用。 为了进一步的证实静态混练器的作用,我们在规格903的片材上做了试验,也是在原管材生产线上更换了一套挤出片材的模具进行片材试验。从挤出的片材中看,采用静态混练器和未采用静态混练器所挤出的片材,其表面就可以更为明显的表现出采用静态混练器所挤出的片材,其表面色泽均匀,无明显的色差和色道,见图四A。图四B为未采用静态混练器所挤出的片材,表面色泽不均匀,有明显的色差和色道。 五、结论:静态混练器器在稀烃材材料加工中中,尤其是是在着色的的分散均匀匀性和改善善物料径向向温差方面面有着显著著的效果,无无论从理论论上或是在在实践应用用中都已证证明了这一一点。我们们也在注塑塑方面作了了相同的验验证,其结结果也是相相同的。由由于采用静静态混练器器使物料中中的各组分分和物料的的径向温度度得到了良良好的改善善,使制品品的物理机机械性能也也得到了极极大的提高高,同时由由于分散性性能的改善善,可以减减少色母料料的用量,在在一定程度度上降低了了成本。在在产量方面面,也可提提高螺杆的的转数来提提高挤出量量。我们认认为,静态态混练器在在PP-BB、PP-R管材生生产中的应应用是科学学的,是成成功的。6