塑料塑煉

塑料塑煉

塑煉的概念

塑煉是指在塑性狀態下的聚合物與粉狀、液狀幾纖維狀固體物的塑性混合使其受熱軟化，並轉變為粘流態的過程。

塑煉的設備

目前塑料塑煉採用的設備有：開放式雙輥筒煉塑機，塑化擠出機和密煉機。

PVC的塑煉原理

PVC的塑煉實用的設備是雙輥筒煉塑機，把PVC混合後放入在兩個相向轉動的平行加熱輥筒上，通過兩個輥筒的轉動，物料在輥筒中由於速度不同產生了一個速度梯度，使輥筒對物料產生剪切力，依靠這種剪切力，物料進入到輥隙中，為了是剪切作用增大，使兩輥的轉速不等，這樣就使的物料進入到輥隙中，受到很大的剪切力，再加上通過一定方法不斷改變物料在輥隙中受到剪切力的方向，進行多次，即可達到塑煉的混合效果。

塑煉工藝

投料的準備

聚合物在加入到料筒之前要進行過篩和吸磁處理，過篩的目的是為了除去一些雜質，保證物料的純度以及儘量是物料的顆粒度均勻。吸磁處理是為了防止金屬類物質的混入。 其他的添加劑在使用之前也需要經過一些處理，如混合之前要將增塑劑預熱，採用一些對人體對環境無害的添加劑。 一次的投料量要控制適當，對於不同的雙輥筒煉塑機，其投料量是不同的。

塑煉溫度的控制

塑煉溫度主要是根據物料的分解溫度來設定的，物料是從輥筒加入的，輥筒的溫度越高，則物料將會熔融，即物料與輥筒的接觸面積大，附着力就越大，物料容易混合均勻，但是輥筒的溫度不能過高，如果溫度過高，物料有可能分解。而溫度過低，在接觸小，附着力小，混合不均與，不利於塑化。

塑煉時間的控制

塑煉的效果是和塑煉時間成正比的，塑煉的時間越長，即物料混合的越均勻，塑化效果越好，但時間過長，則會導致生產效率低，塑煉時間短，在物料混合不均與，效果不理想。根據不同物料選擇不同的塑煉時間，合適的塑煉時間是塑煉效果的保證。

物料初步混合

初混合不是劇烈的混合，它是在聚合物熔點溫度以下且在較小的剪切力下的混合。初混合的目的是為了在後來密煉機中的混合之前先進行一個混合，提高最終產品混合的均勻性。混合的過程是增加各組分的無規排列程度，是一個簡單的混合。

初混物的塑煉

將初混物塑煉，而塑煉的目的是要增加其的可塑性，使各組分混合均勻。不同的塑料有其各自適宜的塑煉條件，主要的控制條件是：塑煉的溫度、塑煉的時間和剪切應力。 塑煉的終點可以依靠物料的混合均勻性和分散的程度確定，也可以通過測定塑料試樣的撕裂強度來確定。

熱塑性塑料在兩種注塑機中的塑煉過程

熱塑性塑料在螺杆式注塑機中的塑煉過程

螺杆的作用

當物料加入的螺槽中後，通過螺杆的轉動能使螺槽中的物料充分混合，均勻的混合可以是物料在料筒中加熱的更均勻。由於螺槽的深度決定了塑煉能力，越深螺槽的螺杆，塑煉能力越高。螺杆越長，則整體在外部吸收的熱量和自身產生的熱量的傳導效果好，塑煉能力越高，但是隨着螺杆的長度增加，對設備的要求就增高了，故應綜合考慮。同時螺杆的長徑比對塑煉能力也是有影響的。

螺槽中熱塑性塑料的狀態區域

熱塑性塑料在料筒中根據狀態可以分為三個區：處於固態區的熱塑性塑料，已經熔化的物料與未熔化的固體粒子共存的過渡區，所有物料都熔化的粘流態區。

熱塑性塑料在螺杆料筒中加熱過程的特點

前期階段：物料從料筒中加入後，物料顆粒與料筒壁及螺杆之間存在摩擦而產生熱。 中間階段：已經熔化的物料與未熔化的固體粒子共同存在。 後期階段：物料都熔化變成粘流態時，物料運動產生剪切應力進而產生熱。

熱塑性塑料在柱塞式注塑機中的塑煉過程

加熱係數及料筒的功能

由於熱塑性塑料的導熱係數小，加熱困難。導熱係數較大的熱塑性塑料，有較大的塑煉能力。注塑機料筒的功能，是將加熱熱塑性塑料使其到能利用柱塞產生的壓力進行充模的溫度。溫度的波動隨加熱係數的增加而減小。

加熱料筒的塑煉能力及影響因素

加熱料筒的塑煉能力和注塑周期決定了整個注塑機的生產能力，料筒的尺寸、結構、物料在料筒中的停留時間都會影響加熱料筒的塑煉能力。

熱塑性塑料在加熱料筒中的運動

物料從料筒中加入後，在向前推進中不斷受熱熔化，且會受到一定的阻力，導致柱塞傳入模的壓力下降。由此可知，在加熱料筒中存在兩個區域：料筒前部的物料粘流區和料筒後部的物料運動區。