用色母粒制造PVC線纜生產中常見的加工問題

作者：進口顏料-精顏化工日期： 2021-04-19 文字大小：大中小

用色母粒制造PVC線纜生產中常見的加工問題

隨著國內電線、電纜市場的迅速發展，PVC絕緣和PVC保護套電線應用技術得到廣泛運用，會根據客戶的要求對電線電纜提出不同的顏色標準,對PVC電線電纜生產廠家在著色上提出了更高的要求，目前國內PVC色母生產制造才剛剛起步。

PVC樹脂是一種熱敏性和剪切敏感性的樹脂，對其進行多次加工操作之后，就會影響它的應用性能，但由于一些原因，常常會遇到一次加工的產品質量不符合要求，從而不得不進行多次加工情況。這樣不僅影響了生產效率，增加原料消耗，提高了生產成本，而且還可能會影響產品的內在質量問題。因此仔細分析造成多次加工操作的原因，了解影響一次加工合格率的主要因素，尋求提高加工合格率的方法，對生產高效、低耗和優質的PVC線纜色母粒具有重要的意義。

一、PVC線纜色母粒加工現狀

PVC線纜色母粒的種類十分的多、成分復雜、配方各異。有的經一次加工就能合格，而有的要經過數次加工之后才會符合要求。其中由于顏色譜系不同，其一次加工合格率相差甚大，合格率的關系大致如下：

白色﹥灰色﹥黃色﹥橙色﹥棕色﹥黑色﹥蘭色>綠色>紅色。

二、PVC線纜色母粒生產中常見的加工問題

PVC線纜色母粒一次加工不合格的主要問題是粒形不良、分散不佳、顏色偏差等。其中顏色偏差而導致一次加工不合格的，主要是配方出現了一些問題，不在本文討論范圍之內，因為對于一個成熟的配方，首先其顏色是應當不會有問題的。

造成粒形不良的原因、不良情況的分類及其分析，其中最常見的情況有以下三種：

1 擠出條料牽引困難，時粗時細，粒形不佳。

2 擠出條料表面有凸起物。

3 擠出條料表面極其粗糙。

其中第一種情況，主要是由于擠出機加料量不穩定所造成的。在生產中常遇到兩種情況：

（1）預混料結塊，造成加料器下料困難或結塊料堵塞在擠出機加料口處。

（2）預混料堆積密度太小，在料斗加料口處因“氣阻”而造成底部結塊，預混料在料斗中架橋。這樣，造成擠出機機頭熔體的壓力波動很大，流出口模的物料時多時少，極不均衡，當然就很難使它成為好的粒形。

第二種情況，通常出現在硬度比較低的產品上，有的經“二次加工”后，擠出條料的平滑感覺得到明顯改善，但有的產品卻并沒有好轉。若檢測它的分散性，卻是符合要求的。

第三種情況，則出現在某些使用了特種增塑劑或某些顏料含量特別高的產品上，此時生產狀況可能是良好的，但擠出條料表面非常粗糙，只有經過多次加工后，擠出條料手感才能光滑平整。

至于遇到分散不佳問題，生產上通常上能選用最簡單的方法，即二次加工了。

三、影響一次加工合格率的主要原因

影響PVC線纜色母粒產品“一次加工”合格率的因素是非常多的，所以為了便于分析和比較，不考慮人、料和環這三項可控制的因素及機這個客觀上不可變的因素對“一次加工”合格率的影響，每一種產品也是從多批生產的加工情況綜合起來的，具有一定的代表性，若從配方的角度作分析，會給我們一些啟示。

1、有機顏料含量的影響

將色母粒按照有機顏料含量和加工次數以遞減法排序則可看到：當配方中有機顏料含量超過2%時，其“一次加工”合格率僅為25%，而有機顏料含量低于2%時，其“一次加工”合格率高達80%，這表明有機顏料含量高低對“一次加工”合格率有著舉足輕重的影響。其臨界濃度在2%左，超過此值大多數要進行“二次加工”。其主要原因一是有機顏料堆積密度小，體積大，加工時預混料比重較輕，常常會造成“加料”困難，影響擠出操作，原因之二是有機顏料的分散性較差，含量越高，分散越困難，造成產品的分散性不佳。

2、無機顏料含量的影響

PVC線纜大多數要求有良好的遮蓋性，著色時除用有機顏料或無機顏料之外，通常要加入適量的鈦白粉來提高遮蓋性。統計表明，無機顏料含量不同，對”一次加工”合格率有著很大的影響。

3、增塑劑品種的影響

增塑劑是PVC線纜色母料的主要成分之一，它影響產品的可加工性、耐熱性、耐寒性及柔軟性。

4、增塑劑含量的影響

不僅增塑劑的品種會影響合格率，即使是用同一種增塑劑，因其用量不同，也會影響“一次加工”合格率，若以樹脂和增塑劑的重量份數之比為參數，當比值小于1時，其“一次加工”合格率明顯低于比值大于1的，因為當增塑劑用量增加時，會增加預混料操作的難度，易造成預混料“過濕”而結塊成團，在擠出加工時會堵塞加料口影響操作或擠出條料太“軟”而造成切粒困難。

5、填料含量的影響

PVC線纜色母粒中加入填料，不僅可以降低產品成本，還可以改善熔體的流動性能，有利于控制生產工藝條件及方便操作。不過其含量也應適量的，否則也會影響“一次加工”的合格率。當填料含量為樹脂的兩倍以上時，其“一次加工”合格率不足40%，若含量為樹脂的1~2倍時，則其“一次加工”合格率達75%。因為重質碳酸鈣類填料畢竟與樹脂的親和性能差，若含量較高時，則“一次加工”時可能在熔體中不能達到均勻分布與分散，造成擠出條料毛糙或有凸起的感覺，若經“二次加工”后，則條料明顯光滑。

6、硬度的影響

硬度的影響比較復雜。因為硬度不是一個獨立的變量，它受樹脂的制法、增塑劑的品種和用量，填料及顏料的種類和用量所支配的。不過縱觀生產中碰到的情況，經驗告訴我們可以認為硬度高的，其“一次加工”合格率也較高，這可能是因為硬度高，有利于預混料操作及改善顏料的分散性的緣故。

四提高一次加工合格率的方法與措施

1、改進預混料的質量

良好的預混料應當是混和均勻的，不結塊的比較疏松的。因此在預混材料操作時，選擇合適的預混設備，恰當的選擇預混料的重量。

合理安排配方中各組分的加料次序：

a 先加樹脂、蠟、潤滑劑、熱穩定劑，并高速預混。

b 再加預料、填料、高速預混。

c 再加流變性調節劑，高速預混。

d 最后一次性加入增塑劑，低速短時間混合。

2、調正預混料的堆積密度

目的是為了減少或消除預混料再擠出機加料口處“氣阻”及架橋現象。可采用的方法有：

從配方上考慮：

在用戶許可的情況下，降低使用時的稀釋比，以降低母料中有機色粉的含量。

重新配色，選用色力更高的有機顏料。

在保證硬度的前提下，采用增加活性填料的含量，減少增塑劑用量。

在硬度許可的情況下，盡量少加增塑劑，多加填充劑。

在硬度較高配方中，少加或不加流變性調節劑。

從工藝上考慮：

在預混時，先加入20%左右的同品種同批次的成品粒子，這樣可以提高預混料的比重，有利于加料操作。

3、改進加料計量裝量

若將加料計量器的閘板的寬度設計成可調節式，即在生產PVC線纜色母粒時，通過調整閘板的寬度與高度，就可更方便、更精確地控制加料速度。例如，當閘板寬度設定至原來的二分之一，閘板高度保持不變，那么其加料速度的控制范圍就比原來提高一倍，這樣就可能解決較“輕”的預混料的加料問題，從而提高“一次加工”的合格率。

4、優化工藝參數

擠出操作的重要工藝參數是溫度（螺桿、機筒、機頭、口模）、加料速度、螺桿轉速以及口模板的孔徑與孔數，另外還有熔體的溫度，扭矩及壓力，不同的配方，都應有其最佳操作參數。

五、幾條重要建議

盡快改進加料計量裝置，以解決加料速度不勻問題

對于預混料比重較輕的，采用“摻合粒子”法預混料工藝

對于填料含量較高的，采用“活化處理”法工藝，以改善粒子表面粗糙問題，具體方法：填料在線活化處理法

即在預混時，先將填料碳酸鈣加入混合器中，再加入偶聯劑有機鈦酸酯或有機硅烷類，高速混合幾分鐘，即得活性填料后，再按常規法工藝預混

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