1 改性PBT的螺杆组合
问:以下为72 双螺杆组合: 56/ 56 、96/ 96 、72/ 72/56/ 5623 、60/ 4/ 56 、45/ 5/ 5622 、56/ 56 、90/ 5/ 56 、45/ 5/362反、56/ 282反、96/ 96 、92/ 92 、72/ 72 、52/ 52 、45/ 4522 、72/ 36 、45/ 5/ 96 、45/ 5/ 56 、56/ 56 、60/ 4/ 56 、45/ 5/ 56 、45/ 5/ 362反、56/ 282反、96/ 9623 、72/ 72 、56/ 5622 、52/ 5222 ,其中“45/ 5/ 362反”是反向捏合块,“56/ 282反”是反向螺纹。长径比32/ 1 ,电机110 kW,额定转速400 r/ min ,电流270 A,生产PBT 阻燃增强材料, 性能很不稳定,生产20 %玻纤改性PBT的冲击强度为50～70 MPa ,拉伸强度为96～110 MPa ,弯曲强度为140～180 MPa ,工艺相同,拉条不稳定, 断线多。温度分别为255 、255 、220 、220 、215 、215 、215 、235 ℃,产量450 kg/ h。请问这套螺杆组合合理吗? 为什么? 如何改进?
答:关于此螺杆组合的分析及改进建议有:
(1) 玻纤口前“90/ 5/ 56 、45/ 5/ 362反、56/ 282反”是不合理的,“96/ 96 、92/ 92 、72/ 72 、52/ 52 、45/ 4522 、72/36 、45/ 5/ 96 、45/ 5/ 56 、56/ 56 、60/ 4/ 56 、45/ 5/ 56 、45/ 5/362反、56/ 282反”这段剪切要往前移,后面剪切要散开,前移后对靠近玻纤口的加强,后面减弱。
(2) 前面的反向剪切和反向螺纹要一个就够了,后面的“60/ 4/ 56 、45/ 5/ 56 、45/ 5/ 362反、56/ 282反”这里也一样,多了会减弱物料的输送,材料的性能都下降,阻燃材料就会更差了。
(3) 剪切太强,剪切块太多,可适当减少,剪切块要分散使用不能太集中,如果玻纤长度太
长的话可以在“60/ 4/ 56 、45/ 5/ 56 、45/ 5/ 362反、56/ 282反”前面的一个剪切段使用反向剪切块。前段剪切应强些,后段应弱些,以保证充分熔融和保持适当的玻纤长度。
(4) 第一段捏合元件与第二段捏合元件间的过渡螺纹元件太少,不利于物料的稳定流动;反向捏合块与反向螺纹应该分开排列,否则也会影响物料流动的稳定性;中间部位的“96/ 96 、92/ 92”螺纹套可以换成短螺距的。
(5) 如果模块是3 头的,长径比为28 较好;如果模块是2 头的,长径比为32 足够了。但这只是相对的,因为还与内部所用的剪切块有关。性能不稳定可能是由于PB T 长时间停留降解引起的。长径比为32 的螺杆组合设计应以输送为主,配适当的3 段3 组捏合足够了,所以应该将“90/ 5/ 56 、45/ 5/ 362反、56/ 282反”换为“45/ 5/ 36 、60/ 5/ 56 、56/ 282反”,另外,中间的“52/ 52 、45/ 4522 、72/ 36”应该换成大导程72 和56 的,长度自己
核算一下,目的是提高输送能力减少物料停留时间。(6) 温度设定不合理。下料口两端温度过高,不利于物料的压缩(过早熔融) ,这种下料口温度设定的方式很少见,如果是为了保证塑化效果,则后续有捏合块,不用担心,如果是为了减少下料口磨损,大导程在下料口处的空间比较大,磨损应该不会很明显。而真正的三、四两段混合的位置温度却降下来,这样不利于
各种助剂的混合均匀,材料性能肯定会波动。温度设置呈纺锤形更利于喂料和挤出。下料口到玻纤口一段剪切过多过于集中,而且最后没有必要以一个反向剪切块和一个反向螺纹结束,一个反向螺纹就够了。真空口前的剪切也过于强烈和集中。(7) 捏合块用的太多,反向捏合太多,剪切热过大。建议分散捏合块,它们之间也可以用螺纹分开,两组反向捏合块换正向,加玻纤后只要一组。玻纤口前段保证树脂熔融塑化85 % ,后段加些薄的剪切片分散玻纤就可以了,螺杆剪切不要太强,毕竟是做阻燃PB T 的,如果是白色的,颜色就不白了,对生产
也没有好处。(8) 同时还要注意下料是否稳定,即看看阻燃剂在混合过程中是否有分层,总是出现断线可能与机头压力不够有关。
问:用玻纤改性PBT, 在玻纤高填充量下, 如40 %～50 %时,容易出现表面浮纤,现在是玻纤侧喂进去后,除了加一个剪切块以外,其余全是输送块。如果生产白色阻燃增强PBT,则生产更难,除浮纤外还存在边条烧焦、力学性能大幅度下降、白度不够等现象。从螺杆组合、工艺方面怎么改善呢?
答:对此问题产生的原因及解决方法提供以下几个方案,仅供参考:
(1) 可以采用玻纤侧喂料,一个剪切块应该指的是排气口前的一个左旋,但只有一个剪切块不够用,玻纤肯定剪得不碎,玻纤长的话肯定会导致表面浮纤。螺杆上的剪切块要多一些,中偏弱强度就可以,可以再加个45°的,尽量保持玻纤长度,如果剪切太强则对性能的影响比较大,冲击强度下降。(2) 熔融区和混炼区的温度要合适。玻纤分散不均匀很容易导致局部温度过高,采用一些齿型盘也是很好的选择。(3) 此外,浮纤还可通过添加防漏纤剂、润滑剂等
助剂改进,加些水也可以(但要保证物性) 。生产白色阻燃增强PB T 还与玻纤质量、含水率、加工温度、剪切强度和停留时间等因素有关,选材很重要。
改性PA 的螺杆组合
问:想求助一下, 为什么同向双螺杆挤出改性PA材料真空口总是冒料? 在生产过程中每隔一定时间就必须拿着翘杠清理从真空口冒出的料。专业人员提供的信息是:将螺杆组合中排料段的大导程替换成小导程;提高螺杆转速至400 r/ min( 机器设计最大转速) ,缩短
增压段距离;增加透气口大导程螺块数量,增加排气宽度;检查排气段间隙是否过大;更换新式的强制式排气装置。大家有何看法?
答:产生该问题的原因主要有:
(1) 可能是螺杆排列的问题,螺纹块位置不对或是排气口设计不合理;
(2) 可能是螺杆组合较密,剪切太强。PA 的含纤量高,如螺杆剪切强,料在机筒里很难流动,玻纤会挡住蜂窝板;
(3) 可能是真空口前的反螺纹位置太靠近真空口,或者真空口后温度偏低,或者真空压力过大;
(4) 如果挤出机有加纤口,加纤口不冒料而抽真空口冒料,说明排料段阻力过大,螺杆组合有问题,排料段应换成大导程;真空口前应有反向螺纹,另外,输送段的输送能力过强,可以换一、两截短导程的螺纹;
(5) 可能是真空口的螺纹块磨损过大,造成间隙过大,熔融的料溢出螺纹块,再碰上真空口的套筒边,形成真空口反料,更换新的螺纹块可解决问题。
(6) 可能是物料输送段挤压塑化不好,应控制加料量;
(7) 此外,应检查上端加热块是否失效,真空口压盖的设计不合理、机头阻力太大、机头压力太大等因素都会造成冒料。
针对此问题提供以下解决方法,仅供参考:
(1) 检查螺杆真空口的反螺纹安装是否正确。在真空排气之前一般都有一个反向螺纹块,用来建立压力,这个反向螺纹块的位置要正确,反向螺纹块后面应该用大导程的输送块,而不是小导程的;
(2) 将真空口前左旋啮合块、螺纹块或齿型盘玻纤入口方向前移,距离真空口远些;
(3) 减少反向结构。反向捏合块只装在真空口和玻纤口两处即可,真空口只能用大导程的螺纹;
(4) 重新组合螺块,使其剪切变小;
(5) 可能是真空口的石棉垫太薄了,改为双层的或者是改成铝皮的可解决问题;
(6) 调高挤出机温度,使玻纤能随料抽出,不滞留在蜂窝板上,并且要清理多孔板或口模。
问:请问玻纤增强阻燃PA 的螺杆应该怎样组合?需要注意哪些方面?
答:螺杆组合与PA 的规格、生产批次、硬度、熔体流动速率、配方等因素有关,不会存在最好的组合,只能根据实际情况来调整,下面给出一些玻纤增强阻燃PA 螺杆组合的建议,仅供参考:
(1) 以机头方向为前,玻纤口前面的组合依次为45°5片56 mm 两组,60°5 片32 mm 一组;真空口后方为90°5 片56 mm 加45°5 片56 mm。此组合经验证效果还不错,螺杆尾段树脂混炼段也很重要。
(2) 剪切不要太集中,应该分散些,要与螺纹结合。
(3) 用5 组剪切块,每组2 个并行;也可用6 组剪切块,每组2 个,90°的用3 个即可。
(4) 如果要做好的话与机台本身有很大关系,螺杆最好不要用90°的,45°的分散开来最好。
