熱塑性彈性體TPE雙螺桿擠出機的配置選型技術要點
TPE配混加工設備選型要點(從配混設備到切粒),下面帶來TPE生產工藝,以及設備的講解!
一、熱塑性彈性體TPE介紹
熱塑性彈性體TPE/TPR,又稱人造橡膠或合成橡膠。熱塑性彈性體在常溫下具有橡膠的彈性,高溫下具有可塑化成型的一類彈性體。其產品既具備傳統交聯硫化橡膠的高彈性、耐老化、耐油性各項優異性能,同時又具備普通塑料加工方便、加工方式廣的特點。可采用注塑、擠出、吹塑等加工方式生產,水口邊角粉碎后100%直接二次使用。既簡化加工過程,又降低加工成本,因此熱塑性彈性體TPE/TPR材料已成為取代傳統橡膠的最新材料,其環保、無毒、手感舒適、外觀精美,使產品更具創意。因此也是一支更具人性化、高品位的新型合成材料,也是世界化標準性環保材料。
二、配方及原材料特點
(1)配方:SBS/SEBS+PP+OIL+添充劑
(2)原材料特點:
SBS/SEBS,原材料堆密度很低,為0.2kg/m3,很輕,發泡狀,占據空間大,不易加入到螺桿中。
OIL:加入到擠出機中成為潤滑劑,物料輸送減慢。
三、生產工藝
配料——預混合——熔融混合——切粒
雙螺桿擠出機配置工藝如下:
四、雙螺桿擠出機選型
在眾多混煉塑化擠出機中,平行同向雙螺桿擠出機以其優異的混煉塑化性能、
良好的螺桿自清理功能、螺桿筒體的“積木式組合”功能,在塑料配料混煉中得到非常廣泛的應用,在熱塑性彈性體生產中也得到充分的應用。在熱塑性彈性體的生產設備選擇中,雙螺桿擠出機的配置和選型是非常重要的一個環節,對以后的生產具有重要影響。選型主要有如下特點:
1.選用平行雙螺桿擠出機
2.螺桿直徑:根據生產規模,一般選用螺桿規格在50mm到90mm機。
3.長徑比L/D:≥44,一般為48
4.螺桿轉速:≥600rpm
5.螺桿材質:建議選用耐磨型兼耐蝕型,如采用W6Mo5Cr4V2高速鋼,筒體宜選用高
耐磨型待襯套結構,如內襯a-101高耐磨合金。
6.電機功率:大功率。
7.齒輪箱:速比小,高扭矩等級,比扭矩通常M∕A3≥8。
8.主機配置:要有足夠的長徑比,使物料充分受熱和剪切塑化;入口要有大的自由容積,增強吃料效果,要有良好的排氣功能,脫除低分子物和單體。
五、加料方式
由于原料是粉狀、粒狀混合物,考慮物料特點及輸送效率,建議采用雙螺桿喂料機,并帶攪拌。
不建議強制填塞喂料。
六、螺桿組合及筒體設計
1.加料段:由于SEBS/SBS料為膨松狀,加入到螺桿上不易吃料,故采用大導程、深螺槽螺紋元件。機筒加料口采用長方形。
2.輸送段:選擇大壓縮比,使物料迅速壓縮、輸送。
3.混煉塑化段:選用較多的捏合塊,可選用30度、45度、60度捏合塊,與密煉轉子配合使用,捏合塊實現分布混合。密煉轉子使增加拖拽拉伸,不要增加了物料的分散性。
4.排氣段:要有較大的排氣空間,通常采用大導程螺桿元件;在排氣口前螺桿上設置反向元件,實現建壓功能。
5.均化計量段:要有強的輸送功能和穩流功能,以實現擠出壓力的平穩和造粒的均勻性,通常采用小導程元件和大于6的長徑比。
七、真空排氣:
用平行雙螺桿擠出機生產TPE時,使用抽真空,可去除產品中的低分子揮發物、異味,對提高產品質量是很有好處的。
真空口很容易冒料,如何控制真空口不冒料是關鍵:
針對配方及操作工藝,一般情況下真空口冒料的原因素有:
①.油加入太多。物料流動速度加快,在排氣孔附近物料輸送失衡。②.加工溫度偏低。
解決的辦法是改進配方,提高工藝溫度;
針對擠出機:真空口要設置在合適的位置,選用合適的擋料快,設計合理的螺桿結構。
通過上述方法仍無法解決真空口冒料,就必須重新組合螺桿。
八、切粒方式
TPE一般選用水環切粒、水下切粒、風冷模面切粒。根據物料性能要求選擇。如硬度在10A以下的物料選用風冷模面熱切方式。
這三種切粒方式的特點比較:
九、提高擠出機產量的方法:
(1)提高螺桿轉速,就必須使用大的L/D,確保物料充分塑化。
(2)采用側喂料,可使產量提高40%。在許多廠家得到應用。
十、案例
TPE造粒:產品性能:邵氏硬度55A,密度0.98
選用天華院有限公司(蘭泰塑機)SHJ-75H高性能同向雙螺桿擠出機
螺桿直徑:72mm
螺桿長徑比:L/D=48,
螺桿轉速: 600r∕min,
擠出機功率:250kW
操作溫度:190℃、200℃、210℃、210℃、210℃、210℃、200℃、200℃、190℃、180℃、170℃
水下切粒
產量:500-600kg/h
螺桿組合從下料到機頭:依次為9(輸送件)+5(大、中捏合塊、密煉轉子)+4(輸送件)+8(中、小捏合塊、密煉轉子)+3(輸送件)+3(中、小捏合塊)+6(輸送件)+4(中、小捏合塊、密煉轉子)+8(輸送件)
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