用色母粒制造PVC线缆生产中常见的加工问题

作者：进口颜料-精颜化工日期： 2021-04-19 点击量：文字大小：大中小

用色母粒制造PVC线缆生产中常见的加工问题

随着国内电线、电缆市场的迅速发展，PVC绝缘和PVC保护套电线应用技术得到广泛运用，会根据客户的要求对电线电缆提出不同的颜色标准,对PVC电线电缆生产厂家在着色上提出了更高的要求，目前国内PVC色母生产制造才刚刚起步。

PVC树脂是一种热敏性和剪切敏感性的树脂，对其进行多次加工操作之后，就会影响它的应用性能，但由于一些原因，常常会遇到一次加工的产品质量不符合要求，从而不得不进行多次加工情况。这样不仅影响了生产效率，增加原料消耗，提高了生产成本，而且还可能会影响产品的内在质量问题。因此仔细分析造成多次加工操作的原因，了解影响一次加工合格率的主要因素，寻求提高加工合格率的方法，对生产高效、低耗和优质的PVC线缆色母粒具有重要的意义。

一、PVC线缆色母粒加工现状

PVC线缆色母粒的种类十分的多、成分复杂、配方各异。有的经一次加工就能合格，而有的要经过数次加工之后才会符合要求。其中由于颜色谱系不同，其一次加工合格率相差甚大，合格率的关系大致如下：

白色﹥灰色﹥黄色﹥橙色﹥棕色﹥黑色﹥兰色>绿色>红色。

二、PVC线缆色母粒生产中常见的加工问题

PVC线缆色母粒一次加工不合格的主要问题是粒形不良、分散不佳、颜色偏差等。其中颜色偏差而导致一次加工不合格的，主要是配方出现了一些问题，不在本文讨论范围之内，因为对于一个成熟的配方，首先其颜色是应当不会有问题的。

造成粒形不良的原因、不良情况的分类及其分析，其中最常见的情况有以下三种：

1 挤出条料牵引困难，时粗时细，粒形不佳。

2 挤出条料表面有凸起物。

3 挤出条料表面极其粗糙。

其中第一种情况，主要是由于挤出机加料量不稳定所造成的。在生产中常遇到两种情况：

（1）预混料结块，造成加料器下料困难或结块料堵塞在挤出机加料口处。

（2）预混料堆积密度太小，在料斗加料口处因“气阻”而造成底部结块，预混料在料斗中架桥。这样，造成挤出机机头熔体的压力波动很大，流出口模的物料时多时少，极不均衡，当然就很难使它成为好的粒形。

第二种情况，通常出现在硬度比较低的产品上，有的经“二次加工”后，挤出条料的平滑感觉得到明显改善，但有的产品却并没有好转。若检测它的分散性，却是符合要求的。

第三种情况，则出现在某些使用了特种增塑剂或某些颜料含量特别高的产品上，此时生产状况可能是良好的，但挤出条料表面非常粗糙，只有经过多次加工后，挤出条料手感才能光滑平整。

至于遇到分散不佳问题，生产上通常上能选用最简单的方法，即二次加工了。

三、影响一次加工合格率的主要原因

影响PVC线缆色母粒产品“一次加工”合格率的因素是非常多的，所以为了便于分析和比较，不考虑人、料和环这三项可控制的因素及机这个客观上不可变的因素对“一次加工”合格率的影响，每一种产品也是从多批生产的加工情况综合起来的，具有一定的代表性，若从配方的角度作分析，会给我们一些启示。

1、有机颜料含量的影响

将色母粒按照有机颜料含量和加工次数以递减法排序则可看到：当配方中有机颜料含量超过2%时，其“一次加工”合格率仅为25%，而有机颜料含量低于2%时，其“一次加工”合格率高达80%，这表明有机颜料含量高低对“一次加工”合格率有着举足轻重的影响。其临界浓度在2%左，超过此值大多数要进行“二次加工”。其主要原因一是有机颜料堆积密度小，体积大，加工时预混料比重较轻，常常会造成“加料”困难，影响挤出操作，原因之二是有机颜料的分散性较差，含量越高，分散越困难，造成产品的分散性不佳。

2、无机颜料含量的影响

PVC线缆大多数要求有良好的遮盖性，着色时除用有机颜料或无机颜料之外，通常要加入适量的钛白粉来提高遮盖性。统计表明，无机颜料含量不同，对”一次加工”合格率有着很大的影响。

3、增塑剂品种的影响

增塑剂是PVC线缆色母料的主要成分之一，它影响产品的可加工性、耐热性、耐寒性及柔软性。

4、增塑剂含量的影响

不仅增塑剂的品种会影响合格率，即使是用同一种增塑剂，因其用量不同，也会影响“一次加工”合格率，若以树脂和增塑剂的重量份数之比为参数，当比值小于1时，其“一次加工”合格率明显低于比值大于1的，因为当增塑剂用量增加时，会增加预混料操作的难度，易造成预混料“过湿”而结块成团，在挤出加工时会堵塞加料口影响操作或挤出条料太“软”而造成切粒困难。

5、填料含量的影响

PVC线缆色母粒中加入填料，不仅可以降低产品成本，还可以改善熔体的流动性能，有利于控制生产工艺条件及方便操作。不过其含量也应适量的，否则也会影响“一次加工”的合格率。当填料含量为树脂的两倍以上时，其“一次加工”合格率不足40%，若含量为树脂的1~2倍时，则其“一次加工”合格率达75%。因为重质碳酸钙类填料毕竟与树脂的亲和性能差，若含量较高时，则“一次加工”时可能在熔体中不能达到均匀分布与分散，造成挤出条料毛糙或有凸起的感觉，若经“二次加工”后，则条料明显光滑。

6、硬度的影响

硬度的影响比较复杂。因为硬度不是一个独立的变量，它受树脂的制法、增塑剂的品种和用量，填料及颜料的种类和用量所支配的。不过纵观生产中碰到的情况，经验告诉我们可以认为硬度高的，其“一次加工”合格率也较高，这可能是因为硬度高，有利于预混料操作及改善颜料的分散性的缘故。

四提高一次加工合格率的方法与措施

1、改进预混料的质量

良好的预混料应当是混和均匀的，不结块的比较疏松的。因此在预混材料操作时，选择合适的预混设备，恰当的选择预混料的重量。

合理安排配方中各组分的加料次序：

a 先加树脂、蜡、润滑剂、热稳定剂，并高速预混。

b 再加预料、填料、高速预混。

c 再加流变性调节剂，高速预混。

d 最后一次性加入增塑剂，低速短时间混合。

2、调正预混料的堆积密度

目的是为了减少或消除预混料再挤出机加料口处“气阻”及架桥现象。可采用的方法有：

从配方上考虑：

在用户许可的情况下，降低使用时的稀释比，以降低母料中有机色粉的含量。

重新配色，选用色力更高的有机颜料。

在保证硬度的前提下，采用增加活性填料的含量，减少增塑剂用量。

在硬度许可的情况下，尽量少加增塑剂，多加填充剂。

在硬度较高配方中，少加或不加流变性调节剂。

从工艺上考虑：

在预混时，先加入20%左右的同品种同批次的成品粒子，这样可以提高预混料的比重，有利于加料操作。

3、改进加料计量装量

若将加料计量器的闸板的宽度设计成可调节式，即在生产PVC线缆色母粒时，通过调整闸板的宽度与高度，就可更方便、更精确地控制加料速度。例如，当闸板宽度设定至原来的二分之一，闸板高度保持不变，那么其加料速度的控制范围就比原来提高一倍，这样就可能解决较“轻”的预混料的加料问题，从而提高“一次加工”的合格率。

4、优化工艺参数

挤出操作的重要工艺参数是温度（螺杆、机筒、机头、口模）、加料速度、螺杆转速以及口模板的孔径与孔数，另外还有熔体的温度，扭矩及压力，不同的配方，都应有其最佳操作参数。

五、几条重要建议

尽快改进加料计量装置，以解决加料速度不匀问题

对于预混料比重较轻的，采用“掺合粒子”法预混料工艺

对于填料含量较高的，采用“活化处理”法工艺，以改善粒子表面粗糙问题，具体方法：填料在线活化处理法

即在预混时，先将填料碳酸钙加入混合器中，再加入偶联剂有机钛酸酯或有机硅烷类，高速混合几分钟，即得活性填料后，再按常规法工艺预混

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