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　　在塑料管道的加工過(guò)程中，“塑化”是核心技術(shù)，“塑化”質(zhì)量的差異是形成產(chǎn)品質(zhì)量及性能差異的主要原因。因此，無(wú)論是擠出成型加工還是注塑成型加工，其所有加工技術(shù)都圍繞“塑化”而進(jìn)行。

　　一、螺桿設(shè)計(jì)

　　生產(chǎn)塑料管材，擠出機(jī)是成型加工的重要設(shè)備。雖然塑料管材的加工過(guò)程相似，但必須根據(jù)樹(shù)脂的不同采用不同的擠出機(jī)或不同的螺桿來(lái)生產(chǎn)各種不同的塑料管材。

　　擠出聚烯烴一般采用單螺桿擠出機(jī)。聚烯烴樹(shù)脂在螺桿的螺槽內(nèi)由于螺桿的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生擠壓力，同時(shí)也受到物料在螺桿與料筒之間的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦力，這些力及由此而產(chǎn)生的熱量使物料熔融塑化。

　　單螺桿設(shè)計(jì)基本上是漸變或突變型的，漸變型螺桿即螺桿螺槽的深度從加料段至計(jì)量段逐漸變淺;突變型螺桿是指螺槽深度在加料段和計(jì)量段中不變，而在熔融段的螺槽深度突然變淺且螺距不變。

　　塑料加工設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，對(duì)于提高加工過(guò)程中“塑化”的質(zhì)量是極其重要的。特別是擠出機(jī)的技術(shù)發(fā)展，在很大程度上是通過(guò)螺桿結(jié)構(gòu)的改進(jìn)來(lái)體現(xiàn)的，新一代的單螺桿擠出機(jī)的螺桿設(shè)計(jì)為屏障式螺桿，與屏障式螺桿設(shè)計(jì)相結(jié)合的是使用開(kāi)槽喂料機(jī)筒。它有效地提高了塑化率。巴頓菲爾•震雄塑料設(shè)備公司的螺桿設(shè)計(jì)具有這方面的特點(diǎn)。

　　生產(chǎn)PE-X即乙烯基三乙氧基硅烷接枝交聯(lián)聚乙烯管材必須使用專(zhuān)用擠出機(jī)，常規(guī)的單螺桿擠出機(jī)會(huì)使聚乙烯(PE)在擠出機(jī)中發(fā)生部分交聯(lián)(交聯(lián)度達(dá)20%左右)，PE-X專(zhuān)用擠出機(jī)的螺桿設(shè)計(jì)是在計(jì)量段后增加一段接枝段，有效地起到了PE在擠出機(jī)內(nèi)的接枝作用。

　　生產(chǎn)無(wú)規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)管必須在使用PP - R專(zhuān)用料的同時(shí)使用PP - R專(zhuān)用擠出機(jī)。這種擠出機(jī)的螺桿料筒是通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模型精確計(jì)算并確定各段的壓力分布、熔融速率及它的低溫塑化能力來(lái)設(shè)計(jì)的。PP - R管在建筑用冷熱水輸送領(lǐng)域具有很好的市場(chǎng)前景，但是常規(guī)的單螺桿擠出機(jī)很難生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的PP-R管。PP - R是一種性能很好的原料，如何使原料優(yōu)良性能轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品上，這就要求在擠出過(guò)程中要有低的熔體溫度及高的擠出量。

　　生產(chǎn)硬質(zhì)聚氯乙烯(UPVC)和氯化聚氯乙烯(Cpvc)塑料管應(yīng)該使用雙螺桿擠出機(jī)。雙螺桿擠出機(jī)的生產(chǎn)能力強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量高。它使擠出技術(shù)有了較大的發(fā)展。

　　雙螺桿擠出機(jī)與單螺桿擠出機(jī)的不同之處就是在料筒內(nèi)并列安裝匹配的二根螺桿。

　　雙螺桿的螺桿旋轉(zhuǎn)有同向和反向二種，反向旋轉(zhuǎn)又有向內(nèi)反向和向外反向二種。

　　在反向旋轉(zhuǎn)中，由于嚙合處螺棱和螺槽存在速度差，所以在嚙合間隙中的物料受到螺棱和螺槽的擠壓和研磨使物料得到混煉和塑化。在同向旋轉(zhuǎn)中，由于物料在嚙合處受到較大的剪切力，所以混煉效果比反向旋轉(zhuǎn)更好。應(yīng)當(dāng)指出它不適用于生產(chǎn)聚氯乙烯類(lèi)的熱敏性樹(shù)脂。由于雙螺桿嚙合時(shí)物料相互擦離，它可互相剝離粘附在螺桿上的物料，起到自潔作用，這也是單螺桿擠出機(jī)無(wú)法比擬的。

　　對(duì)于聚烯烴物料特別是分子量比較高的聚烯烴如高分子量高密度聚乙烯(HMWHDPE)及超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，為了避免物料在擠出過(guò)程中產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力及熔體破裂，不宜使用雙螺桿擠出機(jī)加工。近幾年應(yīng)用技術(shù)發(fā)展較快的塑料新材料如PE-X、PP-R等，也因?yàn)檫@些物料的熔體粘度對(duì)剪切應(yīng)力敏感，所以不宜使用雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在單螺桿的擠出過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切力，其熔融塑化過(guò)程，也就是物料形態(tài)的變化比較平緩，這對(duì)于控制或減小對(duì)聚烯烴類(lèi)加工過(guò)程中的壓力影響是十分有利的。

　　生產(chǎn)塑料管件的主要設(shè)備為注塑機(jī)，其螺桿的結(jié)構(gòu)也很重要。如注塑成型加工聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯管件必須采用PVC專(zhuān)用螺桿，而注塑料成型加工聚烯烴類(lèi)塑料管件則可用通用型螺桿。

　　二、模具設(shè)計(jì)

　　塑料管材的成型是由模具、定徑套及冷卻裝置來(lái)完成的。而生產(chǎn)塑料管材的模具是由分流支架、模體、芯棒、成型口模等部分組成的。模具設(shè)計(jì)合理與否，直接影響塑料管的成型和質(zhì)量。

　　常規(guī)塑料擠出機(jī)頭的設(shè)計(jì)需遵守以下四條原則:

　　1.所有熔融塑料物料所經(jīng)過(guò)的流道應(yīng)盡量光滑。為了防止銹蝕或其他氣體和物質(zhì)的腐蝕，表面應(yīng)鍍鉻并拋光。

　　為了有利于物料的流動(dòng)，所有與流道有關(guān)的部件應(yīng)盡量呈流線型，特別不能有死角存在，若稍有一點(diǎn)死角，也會(huì)造成物料的局部滯留而產(chǎn)生分解。

　　2.模具的壓縮比應(yīng)合理，壓縮比是指分流支架出口處與口模芯棒間的環(huán)形截面積之比。為了使制品密實(shí)，成型模具應(yīng)有一定的壓力，壓力來(lái)自模具的壓縮比和芯棒的定型平直段長(zhǎng)度。

　　3.在滿足制品強(qiáng)度的條件下，機(jī)頭結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，機(jī)頭與料筒的連接應(yīng)嚴(yán)密，防止擠出時(shí)物料漏出，但它們的連接還應(yīng)考慮到易于裝拆。

　　4.機(jī)頭重要部位即料流經(jīng)過(guò)處的部位的材料宜采用硬度較高的合金鋼制成，其他部位可用硬度較高的碳鋼。

　　由于物料在支架處流過(guò)時(shí)受到的剪切力不同，接近支架處剪切力大于中心處，在支架區(qū)內(nèi)，物料的流動(dòng)有一定的速度差，如果模具壓縮比太小或平直段太短，管內(nèi)壁會(huì)留有支架痕跡線，嚴(yán)重時(shí)會(huì)留有縱向裂痕。

　　聚烯烴類(lèi)大口徑管使用支架式模具，會(huì)形成管內(nèi)壁因支架而產(chǎn)生的縱向凸條，所以一般生產(chǎn)大口徑高密度聚乙烯管、燃?xì)夤芗耙恍┲匾男虏牧暇巯N管使用微孔式機(jī)頭。這種模具不用支架，克服了上述所發(fā)生的問(wèn)題。

　　對(duì)于PVC塑料管的擠出模具，目前仍采用常規(guī)的分流支架形式機(jī)頭。對(duì)從歐洲進(jìn)口的生產(chǎn)線中的成型模具進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)機(jī)頭容量很大，模具壓縮比大的超過(guò)50，它的突出優(yōu)點(diǎn)是管材內(nèi)在質(zhì)量較好且配方成本低，在配方中除復(fù)合穩(wěn)定劑(帶潤(rùn)滑體系)外，幾乎不用添加任何加工助劑。使用這種大容量的模具對(duì)擠出機(jī)的性能要求較高。物料在擠出機(jī)內(nèi)的“塑化”均一性及擠出量的穩(wěn)定性都要求達(dá)到理想狀態(tài)。只有當(dāng)國(guó)產(chǎn)擠出機(jī)的性能符合這一要求時(shí)，才能可靠地使用這種類(lèi)型的模具。隨著塑料加工技術(shù)的發(fā)展，塑料管的模具結(jié)構(gòu)也在不斷更新。低壓縮比與長(zhǎng)平直段的小容量加長(zhǎng)模具能更好地適應(yīng)各種不同檔次的擠出機(jī)，也適合填充量含最較大的塑料管的生產(chǎn)。

　　三、配方設(shè)計(jì)

　　有些塑料加工樹(shù)脂需通過(guò)配方來(lái)達(dá)到物料“塑化”的目的。因此，在塑料管材的加工技術(shù)中，“配方”是重要的內(nèi)容之一。

　　四、工藝參數(shù)的選擇與控制

　　設(shè)定合理的工藝參數(shù)，同樣對(duì)物料的“塑化”相當(dāng)重要。因?yàn)槲锪系?ldquo;塑化”過(guò)程需要外界熱量來(lái)幫助完成。只有合理的工藝溫度，才能使“塑化”達(dá)到最佳狀態(tài)。

　　另外，加工工藝的控制，是塑料管道加工技術(shù)中一項(xiàng)重要的技術(shù)管理制度，它應(yīng)該貫徹到每一個(gè)生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)，這是加工技術(shù)的具體化表現(xiàn)。