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和水下切粒的模孔堵塞说“再见”!调整三点减少停机清理

更新时间:2023-06-29 点击次数:1000
  挤出机在生产工程聚合物,包括 PET、尼龙和聚碳酸酯等树脂时,越来越多地使用水下切粒来生产。这些树脂具有低粘度和/或快速冷却或高熔体温度等“困难”特性。
 
  与拉条造粒相比,水下造粒具有颗粒质量好、自动化程度高、成本低等优点。但是,与诸如聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯等不太敏感的商品树脂相比,在生产诸如上段所提的工程树脂时,模具冻结的风险更大。
 
  水下切粒机通常使用带有10到20个孔甚至数百个孔的圆形模头。系统可以设计用于从几百到近 20,000 磅/小时的任何地方进行复合。(甚至更大的切粒机用于挤压生产。)
 
  模孔冻结的原因
 
  模孔直径通常为0.125英寸,但对于更小的粒子来说,可小至0.01英寸,也可大至0.20英寸。每个孔的产出大约为25-100磅/小时,但平均0.125英寸的模孔每小时的产出量大约为30磅。
 
  水下造粒的关键是通过模孔输送足够的热塑料,使孔保持在树脂的熔化温度,同时熔体和模头与温度低几百度的水接触。金属模具是一种非常好的热导体,因此除非通过模具孔的聚合物流量足够,否则水会冷却孔,聚合物会在其中固化。然而,处理器无法立即知道发生了这种阻塞。
 
  问题在于,如果一个或多个模孔被聚合物堵塞,模头的效率就会降低。最终,堵塞的孔会影响周围孔的流动,成品颗粒会变大且形状不规则,产量下降。最终,需要关闭生产线以清理模孔。
 
  模具冻结的主要原因有以下三个:聚合物和水流以及切割器操作的启动顺序不当;模具加热和绝热不足和工艺波动。不考虑材料配方(树脂、填料水平和填料类型——吸热或导热)也会导致问题。但是你不能改变配方来取悦切粒机,它应该设计用于运行大多数配方。
 
  调整切粒机启动流程
 
  大多数模孔冻结发生在启动期间,此时树脂、冷却水和切割器必须按正确顺序启动。如果树脂在水到达模具面之前开始流过模具并且刀具啮合,则会在水箱的孔外发生涂抹和树脂堵塞。如果水在聚合物开始流动之前到达模头面,过多的冷却会导致孔冻结。
 
  在早期的水下造粒系统中,熟练的操作员手动控制此顺序。从 1990 年代初开始,启动可以通过商用 PLC 控制系统实现自动化和控制。聚合物分流阀和工艺水旁路系统使 PLC 能够更精确地控制聚合物和水进入模具的时间。自 20 世纪 90 年代中期以来制造的造粒机提供使用液压、气动和伺服电机来控制切割压力的自动切割系统。因此,今天的全自动系统可以在几分之一秒内控制启动顺序。
 
  优化模具设计
 
  一旦生产线启动并运行,通过保持非常恒定的材料流过模孔,可以避免大多数模具冻结。但是一些冻结问题与模具设计本身有关。
 
  模具由电筒式加热器或热油加热。电加热不会均匀,因为墨盒主要放置在模具孔周围的环中,靠近模具板的外边缘。因此,管芯外部周围的孔往往比中心的孔更热。(模具制造商曾尝试在模具中心添加筒,但工程证明很笨拙。)
 
  因此,筒式加热器可能不适用于大型模具或具有窄熔化温度范围的材料,例如尼龙,这可能倾向于冻结在模具的中心。
 
  与筒式加热器相比,油加热可在更大面积上施加更均匀的热量。油系统配置有多达八个模具区。但是油加热比筒式加热器贵。油热通常用于树脂制造商或大型共混厂的高输出生产线。最近,它已在较小的系统上进行应用,以实现更好的温度控制。
 
  如果油阀堵塞,模具受影响区域的模具孔会变得更冷并可能冻结,但模具的其余部分会很好。一开始输出可能不会改变。同样,与筒式加热器一样,问题将表现为有缺陷的颗粒。
 
  所有管芯都有某种类型的隔热层。大多数模具使用附在模具面中间的特殊板。但是盘子可能会松动。然后水流到它们后面,冷却模具,并可能导致冻结。
 
  另一种绝缘方法是使用包含真空的间隙的“空心”模具设计。如果不是原始模板设计的一部分,它可以改装到大多数系统上。真空是一种很好的绝缘体,不能像固体绝缘板那样受到损害。
 
  减少工艺波动
 
  任何类型的挤出过程中断或输出波动都可能导致冻结。例如挤出低堆积密度的回收材料会导致挤出机输出出现波动和波动,这会导致聚合物流动的不一致性,从而以随机方式冻结模孔。聚合物熔体泵可用于防止这些波动并提供一致的模头流量。
 
  使用不连续的滑板式换网器也会导致流动中断并截留空气,从而导致流向模孔的聚合物暂时流失。可能会导致模孔随机冻结。解决方案是使用连续换网器,它可以在不中断过程或截留空气的情况下即时更换脏网。
 

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