De broosheid van plastic is altijd een factor geweest die de normale bedrijfsvoering van sommige bedrijven hindert. De broosheid van de buis heeft min of meer invloed op het marktaandeel en de gebruikersreputatie van deze buizenfabrikanten, zowel wat betreft het uiterlijk van de dwarsdoorsnede als de goedkeuring van de installatie. Het komt volledig tot uiting in de fysieke en mechanische eigenschappen van het product.
In dit artikel worden de redenen voor de broosheid van PVC-U-kunststofbuizen besproken en geanalyseerd op basis van de formulering, het mengproces, het extrusieproces, de schimmel en andere externe factoren.
De belangrijkste kenmerken van de broosheid van PVC-buizen zijn: instorten tijdens het snijden, koude breuk.
Er zijn veel redenen voor de slechte fysieke en mechanische eigenschappen van buisproducten, voornamelijk als volgt:
Onredelijk extrusieproces
(1) Het materiaal is te geplastificeerd of onvoldoende. Dit heeft te maken met de instelling van de procestemperatuur en de voedingsverhouding. Als de temperatuur te hoog wordt ingesteld, wordt het materiaal te week gemaakt. Sommige componenten met een lager molecuulgewicht zullen ontleden en vervluchtigen. Als de temperatuur te laag is, zitten er geen moleculen tussen de componenten. Volledig versmolten, de moleculaire structuur is niet sterk. De voedingsverhouding is echter te groot, waardoor het verwarmde oppervlak en de schuifkracht van het materiaal toenemen, en de druk toeneemt, wat gemakkelijk overplastiek veroorzaakt; als de toevoerverhouding te klein is, zullen het verwarmde oppervlak en de schuifkracht van het materiaal afnemen, waardoor er minder weekvorming ontstaat. Of het nu gaat om te veel of te weinig week maken, het zal het snijden en afbrokkelen van de buizen veroorzaken.
(2) Onvoldoende druk op de machinekop, enerzijds gerelateerd aan het matrijsontwerp (dit wordt hieronder apart beschreven), anderzijds gerelateerd aan de voedingsverhouding en temperatuurinstelling. Wanneer de druk onvoldoende is, is de compactheid van het materiaal slecht, waardoor los weefsel ontstaat. Het buismateriaal is bros. Op dit moment moeten de doseertoevoersnelheid en de snelheid van de extrusieschroef worden aangepast om de kopdruk tussen 25 MPa en 35 MPa te regelen.
(3) De laagmoleculaire componenten in het product worden niet afgevoerd. Er zijn over het algemeen twee manieren om componenten met een laag molecuulgewicht in een product te produceren, waarbij er één wordt geproduceerd tijdens heet mengen en die tijdens heet mengen kan worden afgevoerd via een ontvochtigings- en uitlaatsysteem. De tweede is gedeeltelijk resterend en geëxtrudeerd water en waterstofchloridegas dat ontstaat bij verhitting. Dit is doorgaans een gedwongen afvoer via het geforceerde uitlaatsysteem van het uitlaatgedeelte van de hoofdmotor. Het vacuüm ligt over het algemeen tussen -0,05 MPa en 0,08 MPa. Als deze niet open of te laag is, blijven laagmoleculaire componenten in het product achter, waardoor de mechanische eigenschappen van de buis afnemen.
(4) Het schroefkoppel is te laag, het koppel van de schroef is de waarde van de reactiemachine onder de krachttoestand, de procestemperatuur is ingesteld en de voedingsverhouding wordt direct weerspiegeld in de schroefkoppelwaarde. Een te laag weerspiegelt tot op zekere hoogte de lage temperatuur of een kleine voedingsverhouding, waardoor het materiaal niet volledig geplastificeerd wordt in de mate van extrusie, wat ook de mechanische eigenschappen van de buis zal verminderen. Volgens verschillende extrusieapparatuur en mallen ligt het schroefkoppel doorgaans tussen 60% en 85% om aan de vereisten te voldoen.
(5) De tractiesnelheid komt niet overeen met de extrusiesnelheid. Als de treksnelheid te hoog is, worden de mechanische eigenschappen van de buiswand verminderd en zal de treksnelheid te laag zijn. De weerstand van de buis zal hoog zijn en het product zal zich in een toestand met hoge treksterkte bevinden, wat ook de mechanische eigenschappen van de buis zal beïnvloeden.
Onredelijk matrijsontwerp
(1) Het ontwerp van de matrijssectie is onredelijk, vooral de verdeling van de binnenribben en de behandeling van de interfacehoek. Dit zal stressconcentratie veroorzaken. Er is behoefte aan verbetering van het ontwerp en het elimineren van de rechte en scherpe hoeken op het grensvlak.
(2) De matrijsdruk is onvoldoende. De druk bij de matrijs wordt rechtstreeks bepaald door de compressieverhouding van de matrijs, vooral de lengte van het rechte gedeelte van de matrijs. Als de compressieverhouding van de matrijs te klein is of het rechte gedeelte te kort is, zal het product niet dicht zijn en de fysieke eigenschappen beïnvloeden. Enerzijds kan de verandering van de matrijsdruk de stromingsweerstand aanpassen door de lengte van het vlakke gedeelte van de matrijs te veranderen; aan de andere kant kunnen verschillende compressieverhoudingen worden geselecteerd om de extrusiedruk tijdens de matrijsontwerpfase te veranderen, maar er moet worden opgemerkt dat de compressieverhouding van de kop moet zijn. De compressieverhouding van de extruderschroef is aangepast; het is ook mogelijk om de parameters van het extrusieproces te wijzigen en de geperforeerde plaat te vergroten om de smeltdruk te veranderen.
(3) Voor de prestatieverslechtering veroorzaakt door de slechte convergentie van de shuntribben, moeten de lengte van de ribben en het buitenoppervlak, de ribben en de ribben bij de samenvloeiing op passende wijze worden vergroot, of moet de compressieverhouding worden verhoogd om dit op te lossen.
(4) De matrijsafvoer is ongelijkmatig, wat resulteert in een inconsistente wanddikte van de buis of een inconsistente compactheid. Dit veroorzaakte ook een verschil in de mechanische eigenschappen tussen de twee zijden van de buis. We slaagden er soms niet in om de test te doorstaan terwijl we koud werden geslagen, wat dit alleen maar bewees. Wat betreft niet-standaard buizen zoals dunne wanden, zullen we hier niet meer zeggen.
(5) De koelsnelheid van de maatmatrijs. De koelwatertemperatuur vraagt vaak niet genoeg aandacht. De functie van het koelwater is het op tijd afkoelen en vormgeven van de grote moleculaire keten die door de pijp wordt uitgerekt om het gebruiksdoel te bereiken. Door langzame afkoeling kan de moleculaire keten voldoende tijd uitrekken om de vorming te vergemakkelijken. De snelle afkoeling, het temperatuurverschil tussen de watertemperatuur en de geëxtrudeerde buisplano is te groot en het product is onderhevig aan afschrikken, wat niet bevorderlijk is voor de verbetering van de prestaties bij lage temperaturen van het product.
Uit de uitleg van de polymeerfysica blijkt dat de macromoleculaire keten van PVC een krul- en rekproces ondergaat onder invloed van temperatuur en externe krachten. Wanneer de temperatuur en de externe kracht worden teruggetrokken, herstelt de macromoleculaire keten zich niet tijdig in een vrije toestand en bevindt deze zich in een glastoestand. Wanordelijke en wanordelijke opstelling, resulterend in impactprestaties bij lage temperaturen van macroscopische producten.
Van de kunststofverwerkingstechnologie tot de PVC-buis na extrusie, het product ondergaat een spanningsrelaxatieproces na het verwijderen van de temperatuur en externe krachten. Een geschikte koelwatertemperatuur is gunstig voor dit proces. Wanneer de temperatuur van het koelwater te laag is, wordt de spanning in het product niet geëlimineerd, wat resulteert in een afname van de prestaties van het product. Daarom gebruikt de pijpkoeling een langzame koelmethode en kan het kromtrekken, buigen en krimpen van het gegoten product voorkomen en voorkomen dat de slagsterkte van het product wordt verlaagd als gevolg van de interne spanning. Over het algemeen wordt de watertemperatuur op 20 °C geregeld.
Om de glasklomp zachtjes af te koelen zonder af te koelen, wordt de waterleiding die is aangesloten op de koelmaathuls verbonden met het achterste deel van de vorm, zodat de stroomrichting van het water in de maathuls tegengesteld is aan de bewegingsrichting van de klomp en wordt afgevoerd vanaf de voorkant van de maatvoering. Hierdoor gaat de glasklomp niet uitharden en ontstaat er door de lage watertemperatuur een overmatige interne spanning waardoor de buis bros wordt en de slagvastheid van het profiel afneemt. Het toevoegen of verminderen van vulstoffen, terwijl het verhogen van de vulstof rechtstreeks van invloed is op de flexibiliteit ervan. Als er te veel vulmiddel is, zal de buis koudgeblazen zijn en niet aan de norm voldoen.
Als het vulmiddel te klein is, zal de buis een grote maatverandering hebben. Hetzelfde geldt voor het verhogen of verlagen van de flexibiliteitsindex, en het is noodzakelijk om de impactmodificator of het verwerkingshulpmiddel te verhogen of te verlagen, en het verhogen of verlagen van het verwerkingshulpmiddel heeft rechtstreeks invloed op de stijfheidsindex.
Als het verwerkingshulpmiddel te veel is, zal de stijfheidsindex van de buis afnemen; als het verwerkingshulpmiddel te klein is, zal de stijfheidsindex van het profiel toenemen. In de formulering zijn de twee een tegenstrijdige en verenigde wederzijdse beperkende factor, maar er kan niet worden gezegd dat de rigiditeitsindex wordt verhoogd. Het is onredelijk om de flexibiliteitsindex te handhaven om de vulstof te vergroten en tegelijkertijd de verwerkingshulpstof te vergroten zonder enig principe. Daarom moet in het formuleringssysteem een optimaal combinatiepunt worden bepaald om een evenwicht tussen stijfheid en flexibiliteit te bereiken.
Effect van het extrusieproces op de stijfheid en flexibiliteitsindex van de buis
De instelling van de extrusietemperatuur is een van de factoren die de mate van weekmaking van het materiaal beïnvloeden. Het laagmoleculaire polymeer in het overplastificeerde materiaal ontleedt en vervluchtigt, waardoor de verandering van de intermoleculaire structuur de stijfheidsindex verhoogt en de flexibiliteitsindex verlaagt. Onvoldoende weekmaking van het materiaal, het ontbreken van voldoende versmelting tussen de moleculen van de componenten in het materiaal zullen de stijfheidsindex verminderen en de flexibiliteitsindex zal niet volledig worden aangetoond.
Het schroefkoppel en de extrusiedruk zijn evenredig met de stijfheid van het profiel en nemen toe met toenemend koppel en druk.
De flexibiliteitsindex is er omgekeerd evenredig mee en neemt af met toenemend koppel en druk. Wat hieraan moet worden toegevoegd is dat wanneer de machine net wordt gestart, zal blijken dat de individuele profielen niet zijn ingeklapt, maar dat de binnenribben lichte belletjes vertonen, wat een nieuw probleem is.
