由于单螺杆挤出机与双螺杆挤出机在结构和工作原理上的差别,在PVC型材生产工艺控制上也有很大的差别,具体表现在:
1、温度控制
单螺杆挤出机一般采用温度逐步升高的控制方法,物料在加料段应处于未熔化的固体状态以利于达到固体输送的能力,如果物料过早熔化会抱在加料段的螺杆上与螺杆同步转动,阻止物料向前移动,形不成固体塞的输送能力,使挤出机挤不出料,长时间会造成PVC的分解。从加料口到机头的温度分布如表6所示:
加料段
熔化段
均化段 机头体
口模
140~150℃
160~170℃
170~180℃
180~185℃
180~185℃
双螺杆挤出机与单螺杆挤出机输送物料的机理不同,它是采用强制进料的方法。PVC物料一进入挤出机中便在通过两螺杆之间的径向间隙时,受到强烈的剪切、搅拌和压延作用,很快塑化后,进入排气段排气。如果PVC物料得不到很好的塑化,不但加大螺杆挤压的负荷,同时进入排气段时,粉状的PVC物料还会随空气一同排除,因此双螺杆挤出机的温度控制应为表7所示。
2、螺杆转速控制
(1)单螺杆挤出机
挤出速度和挤出机的螺杆转速有直接关系,螺杆转速提高,挤出速度加快。当然温度、模具的阻力、螺杆的塑化能力对挤出速度都有影响。单螺杆挤出机挤出PVC型材的螺杆转速应在10-40r/min。因物料是直接通过料斗加入到螺杆和料筒之间的,进料速度与螺杆的转速有直接关系,同时也与原料形状、密度、表面物理性质有关,粉状的物料、密度小的物料、物料不光滑、流动阻力大的物料都会使进料速度变慢,有时还容易产生“架桥”阻止进料。单螺杆挤出机螺杆的转速直接影响挤出的压力、物料的塑化程度和转动螺杆电机的负荷。
综上所述,单螺杆挤出机的螺杆转速的确定,是根据物料的进料能力、塑化能力、机头的阻力和电机的负荷来决定的。
(2)双螺杆挤出机
双螺杆挤出机进料方式是依靠两根螺杆的间隙挤压的强制进料方式,尤其是常用于PVC型材挤出的锥型双螺杆挤出机,它与单螺杆挤出机的摩擦拖曳的固体输送有很大的区别。在双螺杆挤出机中往往采用限制或是定量加料的方式。在进料口上方设有加料器,由加料器中的加料螺杆转速来控制物料进入挤出机的量,实际上也控制了挤出型材的速度。而螺杆的转速更多的体现在塑化能力的变化,速度加快,螺杆的塑化能力提高。但二者有密切的关系,加料速度应与挤出机螺杆的转速相匹配,达到最好的塑化质量和形成适当的机头压力。
用于PVC型材生产的锥型双螺杆挤出机螺杆的转速一般应控制在10~25转/分钟,加料器的螺杆转速应控制在使挤出机负荷在满负荷的40~60%。加料速度过快会造成电机负荷过大,对螺杆,电机都是损坏。加料速度过慢,使机头压力过低,不利于熔体的合模压实,产量也会相应降低。在双螺杆挤出机挤出PVC型材生产中,PVC粉料容易挤压、塑化快、被经常使用,而PVC颗粒料体积大、挤压困难、塑化慢并容易造成设备损害,需要磨细后使用。