Как улучшить качество вспененных листов IXPE — более чем десятилетний опыт ведущих инженеров-технологов из компании Нинбо Циньдин.
Обычно поверхность листов IXPE, полученных в экструдере, должна быть гладкой. Однако на листах IXPE, подвергнутых чрезмерному водяному охлаждению, иногда на поверхности или внутри появляются продольные линии, напоминающие рябь (обычно параллельные направлению растяжения). В отрасли это явление называется «водяная рябь». Водяная рябь визуально влияет на внешний вид и снижает качество изделий из пенополиэтилена IXPE; с точки зрения эксплуатационных характеристик, она указывает на неравномерную толщину листа из пенополиэтилена IXPE и локальное ухудшение физических свойств (таких как прочность на разрыв и барьерные свойства). Короче говоря, водяная рябь оказывает существенное влияние на качество изделий из пенополиэтилена IXPE. В этой статье, опираясь на более чем десятилетний опыт нескольких ведущих инженеров-технологов компании Цинь Динг, будет представлен краткий анализ причин появления водяной ряби на листах IXPE и способов борьбы с ней, в надежде помочь нашим клиентам.
1. Анализ причин
(1) Нестабильное давление расплава в экструдере для вспенивания IXPE приводит к неравномерной пластификации смеси IXPE внутри экструдера. Нестабильное давление расплава материала IXPE в основном обусловлено следующими аспектами:
А. Износ шнека (особенно в секциях сжатия и дозирования), неправильная конструкция шнека (неподходящее соотношение сжатия) или нестабильная скорость вращения шнека могут привести к неравномерному смешиванию расплава смеси IXPE внутри экструдера IXPE, что приводит к значительным различиям в вязкости.
B. Проблемы с подачей материала: Некачественная выгрузка из бункера (образование заторов, агломерация), колебания шнека, чрезмерно высокое содержание рециркулируемого материала или значительные различия в размере/плотности частиц и т. д. могут вызывать нестабильность при подаче смеси IXPE в экструдер для вспенивания IXPE.
C. Температура: Выход из строя нагревательного элемента, низкая точность системы контроля температуры или неправильное размещение термопары могут вызвать резкие колебания температуры в цилиндре или Т-образной фильере экструдера для вспенивания IXPE, что приводит к изменению вязкости расплава и нестабильному давлению расплава.
D. Нестабильное противодавление: Экструдер для вспенивания IXPE оснащен фильтром. Сильное засорение фильтра и несвоевременная его замена могут привести к колебаниям давления расплава.
(2) Неравномерный поток внутри специальной Т-образной фильеры экструдера для вспенивания IXPE вызывает рябь: неправильная регулировка зазора между кромкой фильеры (местами слишком большой или слишком узкий), повреждение кромки фильеры и закупорка отложениями деградировавшего углерода или примесями внутри полости фильеры нарушают равномерное распределение расплавленного материала IXPE на выходе из фильеры. Неравномерный контроль температуры фильеры приводит к значительным различиям в вязкости расплава в разных областях и непостоянным скоростям потока.
(3) Чрезмерный расход охлаждающей воды и/или нестабильная работа резервуара охлаждающей воды: Повреждение или неправильная конструкция системы циркуляции воды или перегородки приводят к неравномерному расходу охлаждающей воды, что влияет на основные листы из IXPE. Нарушения воздушного потока в цехе (двери, окна, вентиляторы) вызывают нестабильность охлаждающей воды. Нестабильный контроль температуры воды или плохая циркуляция влияют на равномерность охлаждения внутри основных листов из IXPE.
(4) Механическая вибрация и проскальзывание при тяге: Неустойчивое основание оборудования, сильный износ компонентов трансмиссии (таких как редуктор, подшипники тяговых роликов) и плохая динамическая балансировка вращающихся компонентов (таких как намотка) вызывают аномальную вибрацию всей линии экструзии вспененного IXPE. Проскальзывание при тяге: Неравномерное давление тяговых роликов, старение и затвердевание резиновых роликов или загрязнение поверхности, а также неправильная настройка передаточного отношения приводят к проскальзыванию или неравномерному напряжению основных листов вспененного IXPE во время тяги.
(5) Конфликты при смешивании сырья: При составлении рецептуры пенополиэтилена IXPE смешиваются и используются различные партии или сорта сырья, что приводит к значительным различиям в реологических свойствах, таких как индекс расплава (МФИ) и вязкость. Снижение качества: Нестабильный индекс расплава сырья, избыточное содержание влаги (неполное высыхание), неравномерное распределение или осаждение добавок (таких как скользящие агенты), а также использование чрезмерно деградированных материалов также являются причинами образования ряби на поверхности.
2. Подход к устранению неполадок: (1) Исключение очевидных неисправностей
• Наблюдение: Внимательно понаблюдайте за начальным положением ряби на воде (например, около Т-образной матрицы? участка сцепления?), их формой (например, плотная? редкая? правильная?) и сопутствующими явлениями (например, вибрация пузырьков пленки IXPE?).
• Осмотр: Проверьте разгрузку бункера экструдера для вспенивания IXPE, разницу давлений на фильтрующей сетке (не пора ли ее заменить?), показания температуры на каждом участке (есть ли отклонения от нормы?), положение и поток воздуха в охлаждающем воздушном кольце, давление и состояние поверхности тягового ролика, а также наличие явных аномальных вибраций или шума в экструдере для вспенивания IXPE.
• Корректировки:
Стабильное охлаждение: В первую очередь необходимо проверить и отрегулировать положение воздушного кольца экструдера для вспенивания IXPE (обеспечение концентричности) и стабилизировать давление/объем воздуха (проверка вентилятора, клапанов и трубопроводов). Стабилизировать температуру воды и расход воды в контейнерах IBC.
Оптимизация сцепления: проверьте и отрегулируйте равномерность давления тяговых роликов в экструдере для вспенивания IXPE, очистите поверхность тяговых роликов и убедитесь в правильности соотношения скоростей (избегая проскальзывания или чрезмерного растяжения).
Основные параметры: Убедитесь, что температурные настройки для каждой секции экструдера для вспенивания IXPE являются разумными и что контроль температуры стабилен. Проверьте и стабилизируйте скорость вращения шнека. Убедитесь, что сырье для экструдированной пенообразующей смеси IXPE достаточно высушено (особенно гигроскопичное сырье).
(2) Углубленное исследование и оптимизация процесса (решение потенциальных проблем)
· Пластификация и гомогенизация:
Оценка состояния шнека: Осмотрите износ шнека экструдера для вспенивания IXPE (особенно дозирующей секции) и оцените, соответствует ли конструкция шнека (например, коэффициент сжатия, соотношение длины и диаметра) используемому сырью и технологическому процессу приготовления текущей мастербатчи IXPE. При необходимости отремонтируйте или замените шнек.
Оптимизация параметров: Отрегулируйте противодавление в экструдере для вспенивания IXPE до стабильного и оптимального уровня (для повышения гомогенизации, но избегая чрезмерного давления, приводящего к ухудшению качества). Оптимизируйте согласование скорости вращения шнека и скорости подачи экструдера для вспенивания IXPE, чтобы избежать частых и значительных корректировок основной скорости экструдера.
Управление сырьем: Строгий контроль однородности и стабильности партии мастербатча IXPE. Оптимизация пропорций, размера частиц и чистоты переработанных материалов для обеспечения равномерного предварительного смешивания и диспергирования добавок.
• Точная регулировка штамповочной головки: очистка и техническое обслуживание: Регулярно (по плану или при возникновении колебаний) разбирайте и очищайте Т-образную штамповочную головку для удаления углеродных отложений и загрязнений. Осматривайте и устраняйте повреждения кромки штампа.
Точная регулировка: Используя специальный толщиномер, точно отрегулируйте зазор между кромками Т-образной матрицы (обычно на уровне микрон), чтобы обеспечить равномерный выход материала. Одновременно обеспечьте равномерную и стабильную температуру по всей поверхности Т-образной матрицы и регулярно проверяйте нагревательные элементы и термопары.
• Улучшение состояния оборудования: снижение вибрации и усиление: осмотр и усиление основания экструдера IXPE, замена изношенных подшипников, приводных ремней и других компонентов, а также выполнение динамической балансировки вращающихся частей.
Вкратце, «водяные ряби» — это внешнее проявление неравномерного потока расплава или охлаждения в процессе экструзии мастер-листов из IXPE в экструдерах для вспенивания IXPE, что серьезно влияет на качество внешнего вида продукта. Решение заключается в систематическом исследовании сырья, оборудования и параметров процесса, за которым следует точное вмешательство (приоритет — стабильное охлаждение и растяжение, затем дальнейшая оптимизация пластификации и фильеры), тщательная настройка (ключевое значение имеет зазор между кромками фильеры) и глубокое понимание синергетического эффекта между параметрами. В заключение, предотвратить появление «водяных рябей» можно только путем поддержания экструдера для вспенивания IXPE в хорошем состоянии и стабильного контроля параметров процесса.