个人收集PVC、PE管材可研资料.doc
一.PP - R 管材生产工艺流程如下10 :原料 熔融挤出 模具成型 定径 冷却 牵引 编码打印 切割包装入库二、燃气用埋地聚乙烯管1.主要工艺控制点( 1) 以先进的真空定径法生产工艺取代传统的膨胀法生产工艺通常燃气管生产大多采用传统的膨胀法生产工艺, 造成人为控制因素较多, 不仅难以控制产品壁厚, 而且易造成机头堵料现象, 使管内积料, 造成实心。我公司针对上述情况, 吸收了国外先进的生产工艺技术,对落后的膨胀法生产工艺进行大胆创新, 提出设想, 要求德国巴顿菲尔挤塑机设备公司设计开发真空定径法生产工艺技术, 并配套采用真空负压定型和循环水喷淋冷却, 设有水温、液位和真空自动控制系统, 水箱用不锈钢制作, 不易锈蚀。( 2) 采用全程电脑自动化控制,确保生产稳定和产品质量采用电脑控制减少人为误差,可以保存历史曲线, 并且可以上网由德国生产厂家通过网络进行远程控制操作。生产中工艺技术人员可以查看历史曲线对生产操作进行监控, 同时也可以从中积累经验。主要工艺控制指标值具体见表1。( 3) 真空定径套、冷却水箱定型和冷却喷淋时, 需要根据原材料及当时的环境条件控制好真空度、水温和冷却水箱数量。2.燃气用埋地聚乙烯管生产设备的配置和结构特点以国外进口巴顿菲尔挤塑机取代传统的塑料挤出设备。原普通燃气管的生产设备是1980 年代传统塑料挤出设备, 针对其存在的缺陷, 公司全套引进了一条德国巴顿菲尔挤塑机生产线。该条生产线在同类产品中属于世界先进水平, 其挤出机共挤机头结构由德国巴顿菲尔挤出技术公司独家拥有专利, 挤出机的屏障式螺杆、定径装置设计先进, 结构独特合理,采用强力输送衬套及高效螺杆, 由两台挤出机共挤, 其中一台挤出标识线, 原材料能够自动烘干加入。目前我国尚未有能够生产出与该螺杆和定径套性能接近或相同的厂家;此外该生产线所具有的超声波测厚、真空定径及计算机网络远程服务功能都使该生产线较同类产品具有诸多优点。由于这条生产线设计结构先进, 加工性能良好, 范围较宽,因而在塑料加工中只需对生产线的加工工艺及原料配方作适当调整就能生产出不同厚度、密封性好、耐高压的不同类型管材, 具有一机多用的特点。燃气管设备( 德国巴顿菲尔挤塑机) 主要参数见表2。3. 燃气用埋地聚乙烯管的质量标准按照GB15558. 12003燃气用埋地聚乙烯管材标准要求, 我公司生产的燃气管为带黄色条的黑色管。在国家标准中对于管材的规格尺寸也给出了明确规定( 见表3) 。三、硬质PVC管材选材与配方设计原则 1.硬质PVC管材的配方设计主要有3个方面的工作：确定稳定剂系统、润滑剂配合设计和加工改性剂的选用。 1）稳定剂系统的确定及用量。铅盐稳定剂是这几种稳定剂中最经济的稳定剂体系，成型加工也最容易，它的热稳定性和润滑性都比有机锡和金属皂类稳定剂好，但有性。选择何种稳定剂体系的依据是生产成本和是否有法律法规限制和安全卫生方面的要求。 稳定剂的用量主要是根据加工方式确定。如用双螺杆挤出机挤出时，PVC树脂受热过程较短，稳定剂用量比单螺杆挤出机挤出时要少。考虑稳定剂用量时还要留有充分余地，否则当加工温度选择不当、温度失控会因稳定剂量不足而发生PVC分解。2）外润滑剂与稳定剂的匹配设计。 根据稳定剂选择与之匹配的外润滑剂 a.有机锡稳定剂。有机锡稳定剂与PVC树脂有较好的相容性，有严重的粘附金属壁的倾向，与之匹配的最便宜的外润滑剂是以石蜡为主的石蜡-硬脂酸钙体系。 b.铅盐稳定剂。铅盐稳定剂与PVC树脂相容性差，仅附在PVC粒子表面，阻碍了PVC粒子间的融合，通常采用硬脂酸铅-硬脂酸钙外润滑剂与之匹配。 外润滑剂的用量。如果调整外润滑剂用量仍不能满足物料加工的要求，则可以考虑添加少量的内润滑剂。 当使用抗冲击增韧改性剂时，由于熔体粘度大，粘附到金属表面的可能性就大，往往需要增加外润滑剂的用量；用同一种设备挤出的薄壁管比同一规格的厚壁管所需的外润滑剂要多。当加工温度高时，熔体粘附金属表面的倾向大，所加入的外润滑剂就多。 3）加工改性剂的选用。目前用于硬质PVC管材的较好的加工改性剂是聚丙烯酸酯类（简称ACR）。ACR作为加工改性剂主要功能是促进树脂熔融、改善熔体流变性能。 4）填充剂。选择适当的填充剂和填充量，能使硬质PVC管村获得较高的冲击强度和撕裂强度，并能降低成本。 5）着色剂。硬质PVC管材常用的着色剂是颜料，主要品种有： 钛白粉。钛白粉即二氧化钛，在阳光下非常稳定，不溶于稀硫酸，耐热性好，着色遮盖力强，是白色颜料中最优良的品种。 炭黑。炭黑可单独作为着色剂，也可配合其他着色剂调制成灰色或咖啡色。 酞箐蓝。酞箐蓝是一种有机颜料，无迁移性，遮盖力强。2、工艺设定原则 （1）混合工艺 在高速混合时，助剂渗入PVC树脂的空隙，使助剂在树脂中均匀分散，考虑到温度在1000C以上有利于物料中水蒸气蒸出，所以一般热混机的温度设在1001200C。为了让助剂充分地与PVC微粒接触，减少填充剂对助剂的吸附作用，应该在加入PVC树脂后即启动热混机，再按如下顺序投料：稳定剂、各种加工助剂、色料、填充剂。在实际生产中，大都是将原辅料全都投入后再启动热混机。 热混机放出的混合料温度很高，需立即进行冷却，若散热不及时会引起物料分解和助剂挥发。冷混一般控制在料温400C左右时出料（2）挤出成型工艺 挤出机螺杆分3个区段：加料段（送料段）、熔化段（压缩段）、计量段（均化段），这三段相应的对物料组成了3个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。 固体输送区的料筒温度一般控制在1001400C 。若加料温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量。 物料塑化区的温度控制在1701900C。控制该段的真空度是一个重要的工艺指标，若真空度较低，会影响排气效果，导致管材中存有气泡，严重降低了管材的力学性能。为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料在该段塑化程度不能过高，同时还要经常清理排气管路以免阻塞。料筒真空度一般为0.080.09MPa。 熔体输送区的温度应略低一些，一般为1601800C。在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对于PVC这样的热敏塑料，不应在此段停留时间过长，螺杆转速一般为2030r/min。 机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参数分别为：口模连接器温度1650C，口模温度1700C、1700C、1650C、1800C、1900C。（3）定型工艺 从机头口模挤出来的管状物要经过冷却，使它变硬而定型。定型一般用定径套进行外径定型和内径定型两种方式。其中外径定型结构较为简单，操作方便，我国普遍采用。外径定型的定径外套长度一般取其内径的3倍，定径套的内径应略大于（一般不超过2mm）管材处径的名义尺寸。管材的冷却方法有水浸式冷却和喷淋式冷却，较常用的是喷淋式冷却。真空冷却成型是借助于真空泵将真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的内壁上而达到冷却定型。真空定型的工艺条件一般为：真空度20.053.3kPa，水温15250C，真空槽中的水成雾状为最佳。若真空度偏小，导致管外径偏小，小于标准尺寸；反之，若真空度偏大，管径偏大，甚至出现抽胀现象。若水温过低，定型不完全，且会使管材脆性增大；若水温过高，则会造成冷却不良，致使管材易发生变形。 （4）牵引工艺 牵引装置的作用是给机头挤出的管材提供一定的牵引力和牵引速度，均匀地引出管材，并通过调节牵引速度调节管子的壁厚。牵引速度取决于挤出速度，一般牵引速度比挤出速度快1%3%。 四、PE燃气管道项目标准要求断裂伸长率，%350热稳定性（200),min20纵向尺寸回缩率（110），%3静液压强度 20，环应力9.0MPa韧性破坏时间100h 80，环应力4.6MPa脆性破坏时间165h 80，环应力4.0MPa破坏时间1000h1、 适用于管材挤出的聚乙烯原料 聚乙烯塑料主要分两大类：高密度聚乙烯HDPE（低压聚乙烯）和低密度聚乙烯LDPE（高压聚乙烯），高密度聚乙烯是乙烯单体在低压状态下共聚而成，故又称作低压聚乙烯，低密度聚乙烯是乙烯单体在高压状态下共聚而成，所以又称作高压聚乙烯。聚乙烯材料的应用非常广阔，管材领域只是聚乙烯应用领域中其中一个重要方面。由于HDPE和LDPE物理性能上存在差异，所以两种材料在管材应用领域上各有不同：低密度聚乙烯（LDPE）具有良好的柔韧性。但是，抗压耐压强度较低，所以只能用于低压力小直径的管材，它经常被制作成盘管而用于农村改水和一些非长期使用的场合。而高压聚乙烯材料由于具有较好的抗压性能，所以HDPE广泛应用于压力管领域（比如给水、供气、城市排水等）。70年代末，欧美某些化学企业也相继推出了新型的聚乙烯材料MDPE，MDPE的应用尚在推广阶段，这几种材料在给水管领域的应用比例如下（以欧洲国家的应用为例）近年来，国际标准ISO4427-1996根据管材的最小要求强度（MRS）将管材用聚乙烯材料分为PE32、PE63、PE80、PE 100。也就是说：PE80通俗解释就是：该材料管材在20，连续受压50年不破坏，管壁承受最小要求强度是：8。0Mpa，如此类推。 在塑料管发展的初期，聚乙烯压力管材的使用是远小于聚氯乙烯，其主要原因是受到成本的约束，在早期，聚乙烯管材料主要是PE63，高性能、高强度的聚乙烯管材尚未开发成功，而使用PE63以下的管材料，在同样的压力和直径下，聚乙烯管的管壁比聚氯乙烯管厚一倍以上。所以其制造成本远比PVC高，而且只能用在低压下小直径领域。 同样是直径200，同样是1Mpa压力等级，PE63管材壁厚是18。2毫米，而UPVC的管材壁厚是8。7毫米，也就是说，PE63的管材重量是UPVC管材的1。42倍，所以在制造材料成本上，PE63与UPVC相比，在材料成本上无法抗衡。 随着HDPE新材料、新技术的出现，这种成本（重量）上的差异发生了很大的变化，随着第二代聚乙烯管材料（相当于PE80）和第三代聚乙烯管材料（相当于PE100）的出现，在同样直径200同样压力等级及条件下，相同长度的PE的聚乙烯管材重量只是UPVC管材的0。93。所以，第二代和第三代的聚乙烯管材料不仅显著地提高了PE的最小要求强度，而且也提高了抗环境应力开裂性能，而且具有显著的抗裂缝快速增长能力，更重要的是在同样使和压力下可以减少壁厚，增加输送截面，（例如在10巴压力下输送水，200直径的PE100聚乙烯管比20PE80的聚乙烯管壁厚可以减少33%，输送截面增加16%）。而在同样壁厚下增加所用的压力，提高输送能力（例如：在同样壁厚下输送天然气，使用PE100的聚乙烯管输送压力可以达到10巴，用PE80聚乙烯管输送压力只能达到4巴），随着聚乙烯技术的改进、经济效益是显著的，最近有报道说，第四代聚乙烯管材料PE125已经开发成功，由此可以预测，更大直径，更具经济性的聚乙烯压力管道更具有广阔的使用领域2、 PE管材的挤出设备 聚乙烯管材生产线包括挤出主机，管材模头定型装置、定型模具、冷却装置、牵引装置、切割装置、收集装置等部分。联塑机器在聚乙烯管材挤出领域，一直以高速生产高品质的管材为发展方向，对110mm以下的管材生产技术而言，生产速度和生产稳定性显得非常重要，而对110mm以上规格的管材生产技术来说，质量的保证和生产的稳定性和设备的可靠性是最重要的，纵观目前国内企业对大口径（250以上）高压力等级（壁厚较大）的聚乙烯管材的生产技术尚处在起步阶段，对很多企业来说，以高速生产高品质的大口径聚乙烯管材无疑是一个最新的课题。21挤出机 聚乙烯管材挤出生产线的重要核心之一，就是挤出机。对于聚乙烯管材的加工，最广泛使用的主机都是单螺杆挤出机。单螺杆挤出机是一种已有几十年发展历史的机种，对国内很多企业来说，单螺杆挤出机设计还是运用传统的设计理论为依据，因此，这类型的单螺杆挤出机存在以下缺陷： 低扭矩、低挤出量 高混炼与稳定挤出相冲突 高产量依赖于大直径的螺杆 因此，传统的单螺杆挤出机只能满足PE63以下材料的加工，由于挤出量的限制，生产大口径高压力等级的PE管材比较困难，如果生产400、PN0。8的PE管材，使用传统的机型，必须选择螺杆直径200MM以上的单螺杆主机，这样就增加了设备的加工难度，更重要的是产量/功率的比例就显是太低、耗能太大。因此，为了达到最佳的熔体质量与制品质量，不断提高生产效率，高品质的单螺杆挤出机必须满足下列的要求： 高扭矩、以保证高挤出量 合理的螺杆直径，极高的挤出量 理想的混炼效果，稳定的高挤出量 严格控制剪切作用，以获得理想的物料温度，防止由于降解与交联导致材料性能的变化 较大的加工适应性 在较小机型在达到较高的挤出量，只有使用斜度沟槽衬套的挤出机才能实现。这种挤出机配置了一个具有特殊结构的加料衬套，内孔表面具有多条带有斜度沟槽，沟槽的数目和深度同样会影响挤出机的产量，在沟槽的外壳布置一个螺旋环形槽的冷却系统，以实现对喂料区域的温度控制并且与相邻的高温机筒区相隔离。这种结构大大提高效率，因此，在这种系统里，决定整台挤出生产线产量的不是系统的反压，也不是简单加料段的螺槽深度，而是相互配合的输送效率。 为了更好地提高主螺杆的塑化效率，联塑机器首先倡导了一种简称为"双阶式螺杆"。 双阶式螺杆的基本原理就是把两根单独的螺杆所配合而产生的优点结合起来，在这种双阶式螺杆结构中，物料的塑化不全依赖在压缩比的大小，剪切的大小上，而主要体现在物料的混合以及相互的热交换上。因此，特殊的斜沟槽加料衬套和双阶式螺杆的相互结合，体现了一种全新理念的单螺杆机型，这种机型的优点如下： 突破传统的产能概念可以实现小螺杆高产能的目标 有效地合理控制物料所受的剪切，完成其塑化 提高了挤出机的加工适应性、真正达到一机多用，一杆多用的效果。对于双阶式螺杆系统而言，螺杆机筒的材质应与传统的氮化钢材质有所改进，提高螺杆的抗韧抗弯强度，提高机筒螺杆的滑动效率，材料及工艺处理的方法有两种：一是采用双金属材料；二是采用合金主体烧结特殊合金材料。 体现传统机型与新机型的最直接的反映就是挤出效率的极大幅度的提高，同等直径的单螺杆挤出机，新机型的产量水平是传统机型的二倍。22聚烯烃管材挤出模头 在管材挤出生产中，挤出模头的优劣对产品的品质同样起到非常重要的作用。对于加工聚乙烯材料而言。一种优化的管材挤出模头应满足以下的要求：（1） 物料在模头里可以得到进一步的充分的混合后以均匀的熔体挤出口模。（2）能提供最恰当的物料在机头内的停留时间，停留时间过短，影响熔融物料的质量，过长则会促使熔融物料的降解和交联，破坏物料原有的物理性能。（3）能确保物料在机头内保持较低熔体压力和挤出稳定的平衡。 （4）能确保物料在机头内维持较低的料温，以防止物料在机头挤出时产生横向流动和过早地产生氧化效应。 在PE管材的加工领域，使用较广泛的模头结构有：1、螺旋机头；2、篮式机头；3、过滤机头。221螺旋机头 螺旋机头的原形来自于PE薄膜的管状模头，其原理就是：熔融物料从主机进入模头，通过若干个星状分配孔，或者通过若干道放射状分布的流道，环绕芯模形成多股的螺旋料流。螺旋机头因而得名。 在这种机头里，有个关键的部件-螺旋分流体，熔体在螺旋分流体的状态直接影响管材的品质。 螺旋机头的设计原理是通过利用多股螺旋分流对主机挤出的物料进行多次的轴向和径向的重叠，以达到充分混合的目的，以期达到高度均匀的挤出熔体。 多股螺旋料流的重叠沿着挤出方向，径向重叠逐渐减少，螺旋分流体与型腔间隙沿挤出方向逐渐增加，轴向流动逐渐成主流。在这个重叠过程中，由于螺旋料流较大程度地改变了主机挤出物料的方向，从而会产生多股料流之间因流动方向相冲击而产生过多的紊流，和沿挤出方向的压力波动，从而会对管材的内壁产生挤出波动，影响管材的品质。因此，螺旋机头的合理和准确的设计就显得非常困难和掌握。如流道数量，螺旋流道的渐变斜度与宽度，螺旋分流体与型腔之间的间隙变化率等等因素的平衡和分配并不能依赖于理论上的优化设计。因此，机头的修模时间就会变得更长，成功率也会大大降低。对不同的物料而言，有关螺旋分流体的参数必须加以调整，也就是说对一种设计的螺旋分流体而言，这只能满足特定的某种物料的挤出，改变挤出物料的品种，必须更换螺旋分流体，否则会影响熔物料熔体的质量，因而对螺旋机头而言，加工的适应面较窄是它的突出的缺点。222篮式机头 在篮式机头里，同样存在着一个关键的部件-筛篮，在篮式机头上，芯模可以通过支架或带有星状孔的料流导入块固定在机头体上，在工作时熔融物料流过多孔区域，物料的流动方向不是沿轴向流动，而是沿径向从里向外流动，在筛篮区域内熔体料流两次改变流向。首先由轴向变成径向，然后再变成轴向，物料通过此种方式得到混合均化。 然后物料必须通过一个阻滞区域和相邻的松驰缓冲区域，实现料流之间的融合，从而以比较均匀的熔体挤出口模。 在这种结构的模头里，物料在筛篮区域的流动状态直接影响熔体的质量和管材的品质。 由于在篮式机头里，混合元件-筛篮往往设置在机头的芯棒体上，这样限制了筛篮体的直径大小。这种结构使能提供熔体在圆周截面上具有较大的过流面积，但是决定模头混合效果的主要是径间截面的过流面积的大小。因此，篮式机头在混合效果上不足是它的较明显的缺陷。 但是，这种机头在低压挤出的稳定性方面也有它的较好的体现。223过滤式机头 在这种机头里有一个关键的核心部件-过滤网板。 在挤出时，熔融物料从主机通过星状分布的多个小孔分成多股料流，然后经过第一个松驰缓冲区进入第一阻滞区域，在这个过程中，熔体的流动速率发生了较大的变化。熔体流动速率的变化会对物料的均化发生较大的促进作用。 物料经过第一个阻滞区域后进入到第二个松驰缓慢区，在这个松驰缓慢区里，特别设置了一个具有极大过流面积的过滤网板。物料在这个过程中再次发生了一次流动速率的变化。物料得到再一次混合后经过核心元件-过滤网板，在过滤网板上设置了1200个以上的过滤小孔，物料由此得到了最充分的混合。 最后物料再经过一个压力阻滞区后挤出口模。在这种过滤式机头里，物料的流动速率发生多次的变化从而增加了机头的混合效果，再经过过滤网板使料流之间产生重叠。由于在过滤网板上的径向过流面积较篮式模头增大很多，无疑过滤网板在这个区域里起到一个静态混合器的功能。同样，这种机头也是一个低压高混合机头，即使在很高的挤出量状态下，也能实现理想的均化效果，这种机头同样赋予物料的低压和超稳定的流动。因此，对管材的高速挤出特别适合和令人满意，同时这种机头的熔融物料得到足够和充分的热量传递和热量交换。因此，该模头具有较好的适应性能，能满足各种型号物料的高品质管材的挤出。23定型装置 模具中的定型装置是PE管材挤出系统中较主要的部件，熔融物料在定径套内表面被冷却下来从而形成一层固相表层，保证管材获得准确的外径。也保证管材的稳定和正常的牵引和挤出。熔融物料在定型装置的状态和成型条件直接影响管材的内外表面质量，也直接决定着整个挤出系统的稳定性和高速生产的可靠性。 因此，良好的定型装置设计满足以下要求： -良好的导热性能提供熔融物料在短距离内快速得到充分的表面冷却，冷却速度能保证管材的表面迅速形成固体相的皮层。 -高耐磨性能。 -内表面应具备较高的光洁度。根据物料的不同和生产速度，质量要求的不同可以选择不同的定型结构，目前较流行的PE管材定型装置主要有两种：圆筒状定径套；片状组合式定径套。 在这两种定型装置，使用最广泛的是圆筒状定径套。它是有较广的适用性能，能满足PE管材的20630的挤出成型。 对于圆筒状定径套来说，导入水环的水流的稳定性和均匀性直接影响管材的挤出质量，而熔融物料在定径套的冷却速率可以直接影响管材的内壁的品质。 而片状组合式定径套主要针对小口径、高速挤出的PE管材的生产，适用口径范围：2063MM，根据管材直径和所加工材料的不同，可以达到35M/MIN或更高的挤出速度。 片状定型装置多层薄铜片组成，中间有定径圆孔，外侧由支撑柱固定。每层薄铜片之间的距离按以下规则分布：沿坯料导入方向。距离逐渐增加，在靠近坯料导入端，铜片之间的距离越小，以防止还处于塑化状态的坯料在薄片之间积存和挤压，随着管材表面硬层的形成，铜片之间的距离可以逐渐加大。 合理选择管材的定型装置，对管材的质量和生产的经济性起着较大的作用。24真空定型装置和冷却装置 真空定型装置在PE管材生产线中是较重要的部件，真空定型装置设计的优劣直接影响生产的稳定性和管材内外表面的质量，一个优良的真空定型装置应该满足以下要求： -能提供强力的冷却能力。 -具有各种生产条件下的稳定的真空度。 -具有稳定的水温水位控制系统。 -具有长期的防腐蚀性能。 对真空定型装置的设计除了考虑以上因素以外，还必须考虑真空定型装置的有效长度，以及能更大限度满足生产经济性要求的真空段的布置，根据联塑机器在该领域多年的探讨有以下经验参数：管材直径205063160160400总有效长度688真空段数目222第一真空段长度1800mm1500mm1200mm在真空定型装置之后，管材还需要进一步的冷却，因此，对现代的聚乙烯管材生产线来说，冷却装置是必不可少的，良好的冷却装置应满足以下要求： -能提供环绕管材的均匀的冷却能力。 -能满足管材足够的冷却长度，使管材通过牵引机后不会破坏管材的圆度。 -稳定的水温水位控制系统。 通常冷却装置有以下二种： *浸浴式冷却装置 * 强力喷淋式冷却装置 浸浴式冷却装置：管材通过一个装有冷却水的水箱，在这个状态下，管材的整个截面是浸泡在水中，通过管材与水的接触，释放热量从而得到冷却的效果。这种装置较简单，造价低廉，但是对管材的生产会带来以下的弊端。 -冷却效率欠佳，影响管材的生产效率。 -由于管材浸泡在水中时，管材的圆周受到不同水压的作用，从而会导致管材的圆度超差。 因此，理想的冷却装置应以强力喷淋为最佳选择。25牵引装置 由于管材的规格和压力等级的多种性，对牵引装置的要求也有各自的特点，根据多年的挤出设备制造经验，联塑机器目前能提供以下四种类型的牵引装置。 -双履带的牵引装置 -三履带的牵引装置 -四履带的牵引装置 -六履带的牵引装置 合理地选择牵引装置应根据管材的上径为依据，以下是各种牵引装置的最佳应用场合。26切割装置 管材切割装置是生产过程中最后的质量控制环节，理想的切割装置应具备以下条件： -保证切断的管材截面与轴心线的垂直度。 -保证切断的管材截面的平整度，不允许出现毛边等缺陷。 -满足生产线速度的要求。 目前，国内企业应用较多的切割装置主要是以下几种： -锯片式切断装置 -行星式切断装置 锯片式的切断装置是最古老的机型，在过去，它常被用来切割110mm管径以下的薄壁管，由于锯片切割很难保证管材截面与轴心的垂直度，而且切断的截面不平整，以及噪音较大等原因，目前处于被淘汰阶段。行星切割较适合于160mm以上的PE管材，它的原理就是高速旋转的圆盘锯片能围绕管材旋转，旋转一周将管材切断。 联塑机器根据聚烯烯烃管材的生产特点，能提供以下的切断技术。 -无屑刀切装置 -环面刀切装置 -行星切断装置 无屑刀切的原理：一个配置合金刀的特殊装置能在瞬间将63以下的管材快速切断，在这个过程中，不会产生造成浪费的锯未，而且保证切断截面的垂直度和极高的平整度，是目前小口径管材最佳的切断装置。 环面刀切装置的原理有点类似于车床的切削原理，带有多种切削角度的刀具环绕管材旋转切削，经过若干圆周后，将管材切断。这种装置较适合160以下的热熔性能较好的管材的切断，能保证管材切断截面的高平整水平，和高光洁度。 27控制系统 为了能有效地监控整个管材生产线的运行参数，实现更经济和更合理的生产状态，一套现代的PE管材挤出生产线应配备以下的控制装置： *全电脑的控制系统 电脑控制界面能以智能化的程度有效地控制生产线的各项参数，能及时快速地查询故障产生原因，能提供方便的远程交换信息的功能。 *可靠的壁厚测量装置 壁厚测量装置能提供及时的在线管材的厚度，从而通过闭环控制快速调整，从而实现最大限度的生产经济性。五、其他补充生产UPVC管材的原料：主要有聚氯乙烯树脂、稳定剂、内外润滑剂、填充剂、着色剂等。我国生产的UPVC管材用的是悬浮法生产的疏松型PVC树脂，表观密度0.4-0.45g/ml，粘数107-118ml/g挥发份<0.4%.由于PVC树脂在聚合过程中不是完全按照头-尾结构聚合，而是存在许多结构缺陷。这些缺陷是导致降解和热稳定性下降的引发点，所以在PVC树脂加工过程中要加入多种助剂进行改善-即人们常说的配方体系。 1、稳定剂系统 PVC树脂在160-200加工时，会发生剧烈降解，导致制品变色、物理力学性能下降；为了改善这些缺陷，必须加入一类专用助剂-热稳定剂。稳定系统的稳定机理十分复杂，可归纳为以下几点： 稳定剂吸收中和树脂中的氯乙烯单 体，抑制HCL的自催化效应; 捕获自由基等 杂质，抑制氧化反应;与双键、共轭双键加 成，阻止多烯烃结构的发展，破坏大共轭体系形 成，抑制变色；置换聚氯乙烯分子中不稳定的 氯原子，抑制脱HCL反应进行;稳定剂按化学组成可分为铅盐稳定剂、有机 锡化合物、环氧化合物(如环氧大豆油)、纯 有机化合物、混合金属盐(如钡铬、钙锌等) 以及多功能稳定剂(或助剂包、复合稳定剂) 等。下面我们介绍几种常用的o A、铝盐：在七、八十年代普遍应用：现 在，随着人类环保意识的增强，因为其有性， 在生产和使用中不能绿色环保而基本被淘汰。 B、金属皂类：有硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬 脂酸铅等. C、有机锡类：稳定性能很好，用极少量就 能起到很好的稳定作用：并且，它能增加制品的 透明性；另一大优点是无，替代了以前广泛使 用的铅盐稳定性。 D、CaZn稳定剂：无：稳定效率低,相同剂量的稳定效果只有有机锡的14;但是，它兼有很好的润滑性，能减少润滑性的使用量。 在实践中，不是使用单一的稳定剂，而是使 用具有协同效应的稳定剂体系。 2、润滑系统 塑料中能降低熔体黏度或防止聚合物与加工设 备金属表面黏着而改进加工性的物质。PVC中的润滑剂，在熔化前是降低树脂粒子之间的摩擦；熔化后是降低树脂分子之间的摩擦，以及降低熔体与加工设备之间的黏附。实际上这些功能是：减少摩擦生热来推迟熔化以达到最佳点，降低熔化后的熔体黏着。因此，从功能角度分为内润滑剂和外润滑剂。 外润滑剂在加工中能降低PVC粒子间的摩擦，防止熔体与金属表面黏着；但外润滑性太强，会使物料难于达到所需凝胶化度，导致管材发脆。常用的有：石蜡、聚乙烯蜡PE-WAX等。内润滑剂与PVC分子相容，降低分子间剪切力，促使分子间内聚力破坏，使分子相互流动而降低熔体黏度，进而控制塑化时间。常用的有：脂肪酸脂、硬脂酸醇、硬脂酸钙等。还有介于以上两者之间的内外润滑剂，如：硬脂酸钡、部分氧化的聚乙烯蜡OPE等。在实践中，根据管材特点和加工方法，常用由多种润滑剂组合的复合润滑剂作润滑系统。如：石蜡/硬脂酸钙体系、石蜡/聚乙烯蜡PE-WAX/硬脂酸钙体系。 3、改性系统 改性系统中常包括加工改性剂、冲击增韧改性剂等。PVC中加入少量加工改性助剂，能显著改进PVC树脂的加工性能而不损害其他性能。如：ACR、K-125等加入后，在成型过程中受到热和混合作用，先软化而将周围的树脂颗粒紧密地粘合在一起，通过摩擦和热传递，促进了凝胶化，其熔体的粘度不仅不降低，甚至使粘度升高；并且由于分子链的缠结作用，提高了PVC的弹性、强度和延伸性。未改性的UPVC管材有缺口敏感性，要提高管材的韧性，需添加能与PVC半相容的、低摸量的物质-冲击改性剂。但是冲击改性剂的加入，会使拉伸强度、弹性摸量和热变形温度下降，而伸长率和熔体黏度则增加，因此要将各项物性指标综合平衡后再确定用量；为了弥补弹性摸量的下降可添加适量的填度剂。 4、添加系统-填充剂 填充剂是为改进制品强度和其他物理力学性能、或者为降低成本而在塑料PVC管材中添加的较为惰性的物质。如：碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、氧化物、碳素及其他，但是，这些填充剂中，因碳酸钙其价格低廉、来源广泛而用得最多。 5、着色系统 PVC管材中最常用的是钛白粉和碳黑。碳黑有屏蔽紫外线的功能，掩盖了加工中PVC热降解所引起的汪红色；用碳黑着色后的管材，外观为灰色；因其价格低廉，遮盖力强，而被广泛应用。金红石型钛白粉能吸收300-400nm的紫外线，还有屏蔽光线的作用。温度对PVC-U塑料管材的影响体现在PVC-U塑料管材的整个生命周期中，从生产加工，产品贮存到使用，温度的不同直接决定了管材的使用寿命和使用强度。下面从塑料受温度的影响原理来说明温度对塑料管材的影响。塑料制品是高分子聚合物，随温度的不同会呈现出玻璃态、高弹态和粘流态三种状态（这三种状态是不同于低分子物质的，低分子物质三态是固、液、气三态分明），由于高分子物质的分子量分布和分散，所以三态之间相互转化时不是一个非常明确的温度值，而是一个比较宽温度范围（低分子物质三态转化有比较精确的熔点、沸点）。玻璃态下的塑料具有一定的强度，在常温下多数塑料处于玻璃态，我们通常是在这个温度下应用各种塑料；高弹态下，高聚物分子可以相对容易的伸展，塑料具有很好的弹性，可以进行一些简单的后成形加工（如扩口、弯曲）；在粘流态时，高聚物分子具有相对良好的流动性，可以进行复杂的加工如：挤出，注塑等等我们的PVC-U管材挤出生产中，由于温度的不同，物料三态的变化为：在挤出机中，物料在螺杆末端（计量段）应达到粘流态，在机头中呈粘流态；离开口模后渐呈高弹态，接触定径套后，在表层迅速降温，温度降至玻璃化温度以下，冷却的部分表现出玻璃态，保持一定的形状，然后逐渐冷却，直至管材整体呈玻璃态；扩口工序，对管材加热，使扩口部分处于高弹态，利用它的弹性可以使模具轻松进入，并且管材不受损伤，然后加压冷却至玻璃态定型。 在整个生产过程中，只有熔温是直接测量物料温度，所以熔温反映的是物料的真实温度，而其它工序的各个温度只是通过设备温度间接的反映物料温度（挤出机机身、机头、加热炉），温度显示值和物料温度存在一定的偏差。1、混料 混料过程分为热混和冷混，热混主要是使配方中各组分充分的进行物理混合，使其分散均匀，并排出其中的水蒸气。热混终止温度设置一般在110摄氏度以上，热量来源是靠高速混合机的高速旋转带动物料高速运动， 物料与锅壁和搅拌桨摩擦生热，物料之间的摩擦生热，使温度上升。这个过程的温度设置主要考虑不要使用树脂分解，水分充分气化挥发，润滑剂类物质能够熔化并分散均匀。热混结束后，将物料排入冷混机中降温，当温度降到40摄氏度左右时将物料排出，如果没有这个冷却过程，热的物料堆积在一起，热量散发不出去，会造成物料过热分解。2、挤出 挤出过程中涉及到温度的地方主要有机身和机头，在机身和机头部位，主要是吸热，具体的热量来源是，机身部位的摩擦热和外加热，机头部位的外加热。在挤出过程中，吸热过程与温度高低和受热时间有很大关系。 机身主要包括螺杆和机筒。螺杆通常分为三段，加料段、塑化段和计量段。 加料段：在喂料口位置，防止物料架桥通有冷却水；根据固体输送理论，为了实现大挤出量，要求螺杆有较大的输送能力，螺杆温度不宜高，现在的设备多数没有螺杆温度控制，螺杆只能靠不同部位之间的热传导和摩擦热来调节温度；即使机筒温度设的高，也只是反映机筒温度，而不是物料的实际温度。塑化段：通过吸收各种热量物料温度上升，温度达到润滑剂熔点以上，润滑剂熔化后会有一定的粘连作用，物料形成一种非常疏松的块状物，在物料经过真空抽吸孔时，靠负压脱出其中的水分、挥发分，如果温度高（确切的应当是吸热量太多），物料将变成一种坚实的块状物，则水分、挥发分将被包覆在块状物内部，不能靠负压脱出。若温度低（确切的说应当是吸热量不足），其中的水分、挥发分不能充分气化排出，粉状的物料也将从真空孔被吸出，堵塞抽真空管道计量段：物料将逐渐压实，并建立压力，以克服机头阻力，摩擦热将成为主要的热量来源，在此阶段物料已不需要大量吸热，物料常常需要向外散热。机筒可以借助外设风机散热，所以机筒散热是最简单且有效的；而螺杆的散热问题则不易解决，因为无论是控温外循环油散热还是利用热管技术的内冷散热，都因螺杆的内部散热面积小，而制约了其散热功效，尤其在高速生产时，摩擦热大，产生的热量散不出去，会造成料温太高，影响管材内壁成形和物理性能。熔温是一个非常重要的工艺参数，熔温在挤出机与机头的连接体处测量，熔温受挤出机中计量段的温度影响非常大，通常通过调节计量段的温度来控制熔温。测量熔温的热电偶直接与物料接触，所以，熔温反映的是物料的实际温度。 机头主要是使物料塑化的更加均匀，使物料压得更加密实，使物料由不规则流动变成规则的直线流动，并形成制品的形状。机头主要分为芯子和机头体，由于物料在机头的停留时间较长，所以温度不宜高。机头的温度、压力、口模长度直接影响着合料线的情况和产品的性能。在挤出过程中，由于挤出机的转数不同，当转数高时，在机筒部位的摩擦热量高，由于挤出速度快，物料在机头中的停留时间短，机头区的温度可以适当的设高一点；当转数比较低时，物料在机头中的停留时间长，机头的温度应当比转数高时低一点。六、缠绕管原料除湿干燥-真空吸料-螺杆加热塑化-共挤-方管真空定型-喷淋冷却-熔胶挤出-缠绕焊接-喷水冷却成型-定厂切割-检验入库。聚乙烯压力管村原料生产工艺质量控制。 化学建材是继钢材、木材、水泥之后第四大类重要建筑材料。化学建材产品主要包括塑料管道、塑料门窗，防水材料和建筑涂料等。聚乙烯（PE）管材作为一种新型建筑材料正在被大力推广使用，在建设部和各级部门的大力倡导下，近9年来，全国形成了PE管材投资热潮，不少原来生产聚氯乙烯（PVC）塑料异型材、PVC塑料管材的企业开始转向投资生产PE管材产品，短短几年，
