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熔体泵对回收料挤出加工的影响 作者:埃克威尔 时间:2020-12-08 14:45:41


 加工过程中,回收料用量大总会引起一些产品输出不稳定的问题。为了努力降低产品成本和改善生产对环境的影响,塑料制品制造商通常通过各种渠道购买回收料并广泛使用。制品成型过程中,纯树脂掺人回收料将使生产过程变得越来越复杂。

通常,回收料从不同的产品中回收,来源复杂;再者,回收料颗粒或碎片由不同的造粒机和破碎设备加工而得。采购的回收料其体积密度和喂料性能比典型的内部回收料波动性大。一台典型的螺杆挤出机能处理一系列体积密度的回收料,能控制低比例回收料掺混制成的制品性能变化达到小。当回收料的整体体积密度(纯树脂加回收料)变化超过20%~25%时,挤出机螺杆不再胜任控制制品性能变化的重任。螺杆是一个容积装置, 对于体积密度差异很大的回收料而言,螺杆调整该回收料体积密度的能力是有限的。对于指定的螺杆,其喂料段的螺槽比容是一定的,如果回收料的体积密度变化,进入喂料段的聚合物的量(重量)将随体积密度的变化而增加或降低。

大多数螺杆设计主要的针对对象是塑料颗粒,螺杆内置一-些复杂的结构以适宜于接受一定比例低体积密度回收料的加工。处理回收料的螺杆其压缩比高于处理全颗粒材料螺杆的压缩比。但是这是一一个动态目标,需要掌握所有不同回收原料的体积密度和颗粒流动特性的知识。

如果螺杆的螺槽设计得太浅,在加工低体积密度回收料时,物料将不能充满整个螺槽;如果螺槽设计得太深,在加工颗粒物料时,将喂料将处于过剩的状态螺杆螺槽设计得太浅或太深,都会导致螺杆的磨损、设备电压增高,从而造成熔体质量不稳定。令人惊奇的是当在挤出机生产线上安装熔体泵时,事情会变得更加复杂。

无论聚合物的初始体积密度是什么,聚合物一旦熔融,它将具有一个固定的密度。因此,当回收料含量体积密度变得较低时,熔融树脂可能只是部分填满螺杆行程,影响产量的输出和产品的稳定性。排气压力与产量成正比,且排气压力是连续变化的。当采用熔体泵时,由于挤出机螺杆的转速是由输入熔体泵的压力或吸入压力控制的,排气压力连续变化会导致螺杆转速连续地发生变化。当输入熔体泵的压力或吸入压力下降时,螺杆转速自动增加;相反地,当输入熔体泵的压力或吸入压力增加时,螺杆转速会下降以保持-一致的压力。

不幸的是,螺槽内聚合物回收料与排气压力之间不存在联系。聚合物从螺杆初始端输送到螺杆末端需要一定量的时间,输送时间的长短取决于螺杆的设计和转速。因此,安装熔体泵后的挤出系统其稳定性变得更加差,这好比试图用输送进入螺杆的聚合物的量来纠正乱序的压力一样。

加工过程中,如果需要安装熔体泵来控制产品的尺寸,且使用不同比例的量的回收料时,你将不得不面临解决有关系统稳定性的问题。

这儿有几个措施可以大化提高系统的稳定性。

,需要“减慢”螺杆转速对排气压力变化的响应。在比例范围或PID控制器内显著地增加螺杆转速可以很容易地完成“减慢"响应。PID控制器的功能是作为吸人压力和螺杆转速的接口。“减慢”响应允许被控制器忽视的体积密度发生急剧的变化。

启动熔体泵的好方式是使控制参数发生显著地变化,有人发现采用四倍当前值作为熔体泵控制参数的起点,通常该操作能经常显示结果。例如,如果比例控制范围设置为3000,将它改为12000。一旦系统稳定了,只需要微调。除了比例控制范围,还有许多别的调整可以更进一步确保稳定。比如范围宽度、斜面和过滤等,所有这些都被内置到现代PID控制中。

其次,升高吸人压力。就给定的螺杆设计而言,排气压力水平决定了螺杆被物料填充的程度。变化喂料速率下,物料填充将不断地发生变化,给定喂料瞬间的填充长度影响输出产量。通过升高吸入压力,填充量增加,填充长度增加,从而排气压力变化百分率变小。

第三,使这些调整更容易达到效果的不是增量变化而是显著变化例如,吸人压力增加的小值应该为300磅每平方英寸,但佳的显著变化可能是500磅每平方英寸。同样的,恢复稳定后,只需要微调。

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