淺議聚丙烯樹脂擠壓造粒過程顆粒外觀影響因素

宋圭盛

摘 要：擠壓造粒是將聚丙烯樹脂由粉末狀擠壓熔融后造粒，使聚合物性能穩(wěn)定，便于儲存，運輸。樹脂等級確定主要是通過熔融指數(shù)，黃指，色粒，黑粒，大小粒、拉伸屈服強度等。影響樹脂顆粒外觀主要有大小粒、托尾粒、氣泡粒、粘黏粒，色粒等等因素，它們影響產(chǎn)品質(zhì)量等級。在生產(chǎn)中如何快速高效產(chǎn)出高等級的產(chǎn)品至關(guān)重要，可以減少浪費，增加產(chǎn)品收入。本人就通過自己操作德國CWP公司生產(chǎn)的ZSK350捏合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠壓機的一些經(jīng)驗談一談聚丙烯產(chǎn)品顆粒外觀的影響因素，如有不足提出寶貴意見一起探討。

關(guān)鍵詞：顆粒外徑;模板;切刀

1 前言

在我們生活的環(huán)境中，越來越離不開樹脂這種產(chǎn)品，這也是由樹脂優(yōu)良的性能所決定的。聚丙烯樹脂質(zhì)輕、無毒、無味，具有優(yōu)良的機械性能和耐熱性，良好的絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性等等特點。

2 設(shè)備組成及工藝介紹

ZSK350捏合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠壓機主要有：①傳動系統(tǒng);②擠壓系統(tǒng);③節(jié)流開車閥;④熔融泵;⑤換網(wǎng)器;⑥水下切粒機;⑦切粒水系統(tǒng)和粒料處理系統(tǒng)等組成。粉末狀聚丙烯經(jīng)擠壓機熔融，擠壓，切粒后經(jīng)切粒水輸送，離心干燥，振動篩選，風(fēng)機輸送包裝這一過程。

3 顆粒外觀的影響因素

影響產(chǎn)品顆粒外觀因素比較多，總結(jié)了幾點一起探討，有物料的特性，切粒機的轉(zhuǎn)速，切粒水溫，模板溫度，換網(wǎng)器破損，模板磨損，?？组_孔率，模板和切刀間隙，切刀損壞，振動篩網(wǎng)破損等。

3.1 物料特性

不同牌號產(chǎn)品的熔融指數(shù)、密度、力學(xué)性能等特性大小差別較大，因此經(jīng)切粒機切出的粒子大小也是不同的。

3.2 切粒機轉(zhuǎn)速

切粒機轉(zhuǎn)速的高低影響顆粒的大小，轉(zhuǎn)速過高過低粒子會過小或過大，影響產(chǎn)品外觀，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)負荷，觀察顆粒外觀及時調(diào)整切粒機轉(zhuǎn)速。

3.3 切粒水溫

水溫過高，切粒后產(chǎn)品所需冷卻時間長，可能造成粒子粘結(jié)，容易出現(xiàn)粘黏粒子。水溫過低，切粒后粒子冷卻速度快，粒子脆性較大，容易產(chǎn)生碎屑碎粒。因此，確定合適的水溫很關(guān)鍵，根據(jù)不同牌號特性和日常生產(chǎn)經(jīng)驗，切粒水溫一般設(shè)定在50℃-60℃之間。

3.4 模板溫度

模板溫度高，樹脂經(jīng)過模板流出較快，切出粒子較大，粒子的冷卻時間也會變長，易產(chǎn)生粘結(jié)粒子。模板溫度過低，樹脂流出較慢，切出小粒。模板溫度低，也容易造成?？锥氯辛２痪?。

3.5 換網(wǎng)器破損

換網(wǎng)器在熔融泵后模板前，共四組濾芯，每組19個濾芯，總過濾面積13800cm2，用于過濾融化的樹脂，去除外界的雜質(zhì)，保證最終產(chǎn)品質(zhì)量。正常生產(chǎn)中某個或某幾個濾芯破損，會導(dǎo)致模板前壓力增高，過濾網(wǎng)完好時模板前壓力為10MPa左右（負荷高低變化不大）。當(dāng)擠壓機提高負荷至40t/h以上時，換網(wǎng)器壓差還是3.5MPa左右（正常隨負荷升高換網(wǎng)器壓差會增大），模板前壓力超過12.5MPa以上表明濾芯有破損，切出粒子粒形偏大，會出現(xiàn)大量大粒，影響產(chǎn)品質(zhì)量等級。通過調(diào)整模板溫度，切粒機轉(zhuǎn)速等參數(shù)可以短暫控制，隨著負荷波動濾芯破損變大，模板前壓力繼續(xù)升高，調(diào)整這些參數(shù)作用不大，應(yīng)及時更換新的濾芯。

3.6 模板磨損

擠壓機長時間運行，切刀與模板相互作用對模板的影響較大，模板磨損嚴(yán)重，磨痕較多較深模板不平，模孔出現(xiàn)破損，切出粒料出現(xiàn)拖尾粒，影響顆粒外觀。

3.7 ?？组_孔率

顧名思義?？淄浊闆r，擠壓機開車有沖模這一過程，目的就是沖通?？?，保證模板開孔率。我們使用的模板有1800個?？祝總€模孔直徑2.6mm，在開車或者擠壓機運行時會導(dǎo)致部分模孔堵塞，個別?？锥氯挠绊懣梢院雎圆挥嫞?dāng)?？锥氯_率10%時，會產(chǎn)生較多小粒，在后續(xù)輸送中很容易堵塞旋閥影響生產(chǎn)穩(wěn)定，因此，開車前沖通?？缀苤匾?，沖模時一定確認模孔完全沖通。

3.8 模板和切刀間隙

模板與切刀間隙過大，切出粒子偏長偏大。間隙過小，導(dǎo)致粒子過小，模板和切刀磨損的也快。安裝時模板與切刀刀軸垂直度不高，模板與切刀面存在夾角，切出粒子不均勻，設(shè)備磨損的快。

3.9 切刀損壞

設(shè)備運行中，切刀長時間運行磨損的情況下，會出現(xiàn)切刀刀刃變盾斷裂等現(xiàn)象，造成切粒困難切不斷等問題，粒料中出現(xiàn)粒子粘黏拖尾料，墊刀料現(xiàn)象影響產(chǎn)品質(zhì)量，及時調(diào)整進刀壓力或更換新的切刀以解問題。

3.10 振動篩網(wǎng)破

振動篩共有上下兩層網(wǎng)，上面一層除大粒，最下面一層除小粒，合格料經(jīng)中間送往后系統(tǒng)。篩網(wǎng)不管哪層破損，都不能將不合格粒行粒料篩選出來，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。通過篩網(wǎng)大小粒出料口及時判斷篩網(wǎng)完好情況，如有破損及時停車更換新網(wǎng)。

4 技術(shù)總結(jié)

ZSK350捏合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠壓機自動化程度高，負荷調(diào)節(jié)范圍寬，操作簡單方便。擠壓造粒后聚丙烯顆粒外觀，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量等級確定。在確保添加劑等其他條件正常情況下，確保好的粒行，最重要的是模板溫度，切粒水溫，切粒機轉(zhuǎn)速及刀壓，切刀與模板間隙，切刀磨損等。換網(wǎng)器濾芯破損導(dǎo)致的粒行偏大，也是被容易忽略的。以上幾點是通過參閱查找一些資料和生產(chǎn)中總結(jié)的一些經(jīng)驗歸納的，如有錯誤和不足希望批評指正。

參考文獻：

[1]張振坤.化工基礎(chǔ)[M].北京：化學(xué)工業(yè)，2007（5）.