压延法生产PP热成型片材技术来自生产一线的真实报告PP论坛包装印刷360文档格式.docx
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常见热成型用PP原材料的选用:
PP颗粒料通常选用挤出板材级、片材级,拉丝级、窄带级或热成型级。
一.当采用“压延法”加工较厚PP“正压热成型片材”(0.50——2.50mm)时,PP材料对设备适应性很强,工艺要求比较宽松。
以立式三辊上进料为例:
采用“压延法”生产时,上辊与中辊之间有余胶,细如铅笔。
在生产0.50mm——2.5mm甚至更厚的正压热成型PP片材时,对设备适应范围较宽,工艺调节比较容易。
此外,还有以下几种优势:
(1)用“压延法”工艺生产PP正压热成型片材时,PP材料对螺杆、料筒的适应性比较强:
不论是在理论上推荐的专用、突变式、分离型、L/D=22—25的单螺杆,还是渐变式、通用、排气式、L/D=2O—35、屏障型、分流型等其他新型单螺杆,都在实际生产中有成功生产的事例。
这是由于在实际生产中,各个工厂实力不同,不可能都拥有专用的设备或配置,加之材料的频繁更换,不可能每次都更换为专用的料筒和螺杆。
所以,在实际生产中:
一条片材生产线既可以用来生产HIPS、CPS、ABS片材,也可以安排生产PP、PE片材,还可以加工PP降解材料、含填充母料的PP、PE片材。
专业生产片材生产线设备的企业,所推出的片材生产线一般都适合加工PP材料。
如:
天津恒瑞、上海金伟、金湖、汕头达诚、伟达等。
(2)用“压延法”工艺生产PP正压热成型片材时,PP材料对机头结构、调速方式、传动方式、温控方式、唇口开度、进料方式(上进料、下进料)适应性很强
PP材料加工范围较宽,所以温度的设置也比较宽泛。
由于PP材料的熔点是164-—170℃,而在实际生产中,加工温度的设置可从170℃至270℃,具体随材料产地不同、设备不同、加工地不同而有所差异。
唇口开度一般没有太严格的要求,但唇口开度应该至少大于片材厚度。
在实际操作中,片材规格较多,调整唇口开度比较麻烦,甚至可以一直采用生产最厚片材的唇口。
有的采用唇口(厚)开度≈片材厚度x(1+10——30%);
有的是当片材厚度低于0.8mm时唇口开度采用1.0mm,当片材厚度大于0.8mm低于1.5mm时,唇口开度采用2.0mm(由于一般热成型用片材的厚度很少超过2.0mm)。
较常见三辊温度的循环水控制在30℃—80℃。
三辊循环水路有串联、并联、独立控制等几种方式,都能满足生产要求。
例如:
A.台湾产的片材生产线:
螺杆ф150mmX34,无排气式单螺杆和料筒;
衣架式机头,宽100mm,带阻尼条;
辊筒ф490mmX110mm,链条传动,液压油缸控制上下辊筒升降;
独立循环水箱自动恒温控制三辊温度;
立式下进料;
直流变频调速电机,功率300HP;
边角料随机粉碎随即挤进料斗使用;
真空上料。
当用“压延法”生产(厚)1.70mmX(宽)710mmCPP时,正常生产工艺记录如下:
(1)配料为:
粒料PT103(台湾福聚烯)50Kg,粉碎料60Kg(其50Kg厚碎料,10Kg薄碎料),粉状透明剂(香港产)0.2Kg。
(2)机身温度控制:
233—237—235—236—239—239—245—250—243(单位:
℃)
(3)机头温度控制:
235—235—235—235—235(单位:
(4)三辊水温控制:
(下—中—上)28.4—28.6——23.5(单位:
(5)螺杆转速:
57.7(r/min)
(6)三辊线速度:
9.3(m/min);
牵引力:
30.8KN
(7)主电机转速:
938(r/min);
主机电流:
390A
(8)上下辊筒状态:
上下辊都压
(9)余胶状态:
细如圆珠笔芯,均匀分布,呈直线,在挤出坯料上边。
只在中辊和下辊之间存在。
(10)过滤网:
80目X2+100目;
网前压力230Kg/cm&
sup2;
(11)唇口开度:
2.3mm
(12)机头距三辊中心线距离:
100mm
(13)片材质量:
表面良,透明度良,(到正压制杯热成型机试)热成型性能良。
注意:
(a)在试验时:
上下辊都压;
余胶细如圆珠笔芯,均匀分布,呈直线,在挤出坯料上边,只在中辊和下辊之间存在;
温度设置比较随意。
(b)由于主机电流较大,而螺杆转速并不快,所以,机身、机头温度还可升高10—20℃。
(c)通过试验,当上下辊都压,余胶不仅在上辊与中辊间存在,也在中辊与下辊间存在,余胶细如圆珠笔芯,均匀分布,呈直线时,片材也可以正常生产和使用。
(d)通过试验,当上辊不压,仅压下辊,余胶细如圆珠笔芯,均匀分布,呈直线,在挤出坯料上边,只在中辊和下辊之间存在时,片材也可以正常生产和使用。
(e)通过试验,机身正向温度设置(235—260℃)、逆向温度设置(260—235℃)或设置都一样(245℃),片材均可以正常生产和使用。
说明:
(1)这条生产线主要用于“压光法”生产PP、HIPS、CPS等片材。
(2)在此只想证明:
从工艺角度讲,这条生产线用“压延法”生产PP热成型片材是可行的,且形式多样。
B.汕头达成包装机械厂JP—750P挤出片材机组:
螺杆ф105mmX35,排气式单螺杆及料筒;
整流子调速电机,功率100KW;
衣架式机头,带阻尼条;
三辊规格ф316mmX800mm,链条传动;
手动蜗杆减速器控制上辊筒升降,下辊筒不能升降;
立式上进料;
恒温循环水箱控制三辊温度。
当用“压延法”生产(厚)1.50mmX(宽)580mmWPP生物降解正压热成型片材时,正常生产工艺记录如下:
(1)配料:
PP生物淀粉降解粒料(西安万杰)100Kg+降解碎料120Kg
(2)机身温度:
180—185—190—190—195—195(单位:
(3)机头温度:
195—190—195(单位:
(4)过滤网:
60目X2+80目X2
(5)余胶状态:
粗如食指,均匀分布,旋转良好、光滑
(6)上辊温度:
40℃;
中辊45℃,下辊:
30℃
(7)唇口开度:
2.5mm
(8)在余胶大小保持适量的情况下,主机速度和三辊速度可同时加快或减慢。
(9)片材质量:
表面良,(到正压制杯热成型机试)热成型性能良,拉伸均匀。
(a)本生产线主要用于HIPS、CPS、环保降解材料、高填充PP、PE片材生产。
同样适于一般非填充PP热成型片材的生产。
(b)用“压延法”也可以生产较薄的PP负压(真空)成型热成型生物降解片材(见后面三。
(2))
(c)由于含有大量淀粉,机身温度不能太高,过滤网不能太多、太密,否则片材易发黄,甚至纵向出现烧焦线条。
(d)当用这条生产线加工PP填充片材(填充母料超过50%)时,三辊、机身温度应适当升高,以利均匀塑化,防止挤出机负载过大而损坏设备。
C.汕头达成包装机械厂JP—90—700挤出片材机组:
单螺杆ф90X28,分离型;
电磁调速电机,功率37KW;
,直管式机头,无阻尼条;
三辊规格ф256X700mm,蜗轮传动,气动控制下辊筒升降,上辊不能升降;
并联或串联循环水路。
(a)本生产线是早期出现的专用于“压延法”生产PP、PE填充和非填充片材的生产线,调节方便,价格便宜。
(b)生产工艺比较简单,不在此赘述,可参照A、D。
D.浙江宏华挤出片材生产线:
双阶渐变式单螺杆ф100mmX30,无排气孔料筒;
电磁调速电机,功率45KW;
三辊规格ф260mmX800mm,齿轮传动,手动丝杠控制上辊筒升降,下辊筒不能升降;
衣架式机头,带阻尼条;
并联循环水路;
人工上料;
切边料单另粉碎。
当用“压延法”生产0.55mmX580CPP正压热成型片材时,正常生产工艺记录如下:
T30S粒料(濮阳)25Kg,碎料70Kg(其中60Kg厚碎料),
粉状透明剂(国产)0.03Kg
200—220—230—240—240—240(单位:
225—220—225(单位:
(4)主机(表显示):
1450r/min;
三辊(表显示):
525r/min
(5)三辊温度(温度表测出水口水温):
上辊48℃,中辊45℃,下辊35℃
(6)余胶状态:
细如铅笔,均匀分布,旋转良好
1.20mm
(8)机头距中辊距离:
250mm
(9)过滤网:
60目X3+80目X2
(10)片材质量:
表面良好,(在压力热成型机上试)拉伸性能良好,塑杯无破损,底部也无发白现象,透明度良好。
(a)通过试验,当上中下辊筒温度在30—35℃,主机在1200r/min,余胶保持不变,做出的热成型片材拉伸性能仍然良好,且透明度有所提高。
(b)机身温度还可降低10—20℃。
(c)透明剂有粒状的,粉状的。
当用粉状透明剂的时候,可在配方中用白油、松节油、酒精少量,以使粉状透明剂均匀分散,提高透明度。
(d)过滤网有用标准网叠的(25+50+100+50目);
有剪刀剪的(100x2+80x2,100+80x2+60,100+80+60x2,100+80+60+40,80x2+60x20,40+80+40等);
有冲床冲的;
也有用进口厚的单层或双层60—100目过滤网。
(e)由于片材较窄,机头较宽而且未堵,为减少切边宽度,所以机头距三辊较远。
二.当采用“压延法”加工较薄PP“正压热成型片材”(0.30—0.40mm)时,PP材料对设备适应性相对减弱,工艺要求也比较苛刻。
仍以浙江宏华挤出片材生产线为例:
(具体配置参看一.D)
当用“压延法”生产0.36mmX620CPP时,正常生产工艺记录如下:
T30S粉料(濮阳)25Kg,透明粉碎料105Kg(其中90Kg厚碎料),透明剂0.03Kg
190—225—240—240—245—245(单位:
225—222—225(单位:
1500r/min;
725r/min
上辊47℃,中辊47℃,下辊35℃
粗如铅笔,均匀分布,旋转良好
170mm
(a)机身温度还可降低10——20℃。
(b)这个配方用于回料较多、热成型制品色泽要求不太高的情形。
(c)通过试验,当上、中辊筒温度低于45℃,主机在1300r/min,余胶保持不变,做出的热成型片材表面质量良好。
但在正压热成型机上试验“小梅花杯”的成型性时,发现片材拉伸性能变差,塑杯拉伸破裂现象增加,废品很多,不能正常生产。
即使改变正压热成型机的各参数,也没有改善。
即使将机头唇口开度降至0.60mm,也没有作用。
因此判定,用压延法生产薄PP“正压热成型片材”(0.30—0.40mm)的热成型性能与主机速度有很大关系。
(d)当主机速度1500r/min,辊温降至低于35℃时,片材热成型性能也变差,塑杯难以成型。
但当辊筒温度升至75℃时,片材热成型性能良,但塑杯透明度变差,表面模糊。
因此判定,用压延法生产薄PP“正压热成型片材”(0.30—0.40mm)的热成型性能、热成型制品的透明度与三辊温度有很大关系。
三.如果用“压延法”生产用于负压(真空吸塑)PP热成型片材,可在正压热成型片材的配料中增加适量的PE,或直接选用经PE改性的PP挤出级料---共聚PP
常见加入挤出级HDPE或LLDPE、LDPE,加入量10—50%,或者直接选用经过PE改性的共聚PP挤出级料,以改善片材的拉伸性能,提高成品率。
(1)某厂生产吸塑用PP瓷白片材0.40mmX700mm
配料如下:
PP(F401,扬子石化)100Kg,PE(5000S,北燕)100Kg,白吸塑片材碎料80Kg,降解母料100Kg,瓷白色母料(山东)5Kg。
采用设备:
ф90X28,分离型单螺杆;
衣架式机头,无阻尼条;
三辊规格ф256X700mm,链条传动;
手动蜗杆控制上辊筒升降,下辊不能升降;
并联循环水路。
工艺参数:
机身温度:
225——237——245——248——255——260(单位:
机头温度:
240——232——240(单位:
三辊温度(手模):
上中辊约50——60(单位:
过滤网:
80目+120目X2+150目X2
唇口开度:
1.5mm
余胶:
片材质量:
表面良,(在吸塑机上试)吸塑性能良,无破裂、拉伸不均现象。
(a)吸塑用PP热成型片材,配方随产品加工难易成度、用途、质量要求而有所变化。
(b)吸塑用PP片材还可以用“流涎法”生产,将在另外的章节详述。
(c)用“压延法”生产薄片材时,为了防止硬质杂物(沙砾、金属)对机头、熔体泵、辊筒的损伤,一定注意放置磁力架,及时换网。
一般生产薄片用的过滤网比厚片用的网密、结实。
一般采用专用网叠。
(2)仍以汕头达成包装机械厂JP—750P挤出片材机组为例(具体配置参见一。
B)
当用“压延法”生产(厚)0.50mmX(宽)610mmWPP生物降解负压(吸塑)热成型片材时,正常生产工艺记录如下:
PP生物淀粉降解粒料(西安万杰)100Kg+降解碎料100Kg
细如铅笔,均匀分布,旋转良好、光滑
45℃;
中辊48℃,下辊:
35℃
1.5mm
表面良,(到吸塑热成型机试)热成型性能良,拉伸均匀。
(a)机身、机头、三辊温度及主机速度对余胶均匀分布和良好旋转影响很大。
(b)降解粒料的配方对片材加工的难易及热成型性能起关键作用。
(c)挤出速度加快、辊筒温度适当升高都有利于提高片材的热成型性能。
结束语:
(1)从以上来自生产一线的真实试验记录可以看出,用“压延法”可在多种不同配置的设备上生产多种配方的PP热成型片材。
虽然用“压延法”生产薄PP热成型片材时对配方、辊温、速度等工艺参数有较苛刻的要求,但摸清规律之后,还是很容易操作的。
(2)“压延法”的关键在于控制余胶,使之始终处于无气泡、稳定、均匀、光滑的状态。
(3)辊筒的温度与挤出机的速度有一定的比例关系,他们对热成型片材的热成型性能有很大影响。
注释:
WPP——WHITEPP——白色PP
CPP——CLEARPP——透明PP
CPS——CLEARPS——透明PS(end)
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