前言

　 PVC塑料異型材從上個(gè)世紀(jì)八十年代真正進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，至今已有二十多年的發(fā)展歷史。隨著人們生活水平的提高，zui初從更多地側(cè)重于產(chǎn)品的使用功能，慢慢增加了對(duì)產(chǎn)品多樣化、個(gè)性化的追求，從而彩色型材應(yīng)運(yùn)而生。彩色型材的生產(chǎn)分整體著色、覆膜、燙印、噴涂、共擠等方式。其中，尤以彩色共擠型材更有應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)。
　 彩色共擠生產(chǎn)工藝在歐洲已經(jīng)相當(dāng)成熟了，而在中國(guó)尚處于起步階段，不過(guò)發(fā)展態(tài)勢(shì)非?？捎^?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)有一定規(guī)模的型材生產(chǎn)廠家都陸續(xù)購(gòu)置了彩色共擠生產(chǎn)線；同時(shí)，市場(chǎng)對(duì)這類(lèi)彩色產(chǎn)品的需求也呈幾何數(shù)量級(jí)的增長(zhǎng)。
　 目前，生產(chǎn)彩色共擠型材用的共擠料一般有三種：PMMA/PVC體系、ASA/PVC體系、PVC/PVC體系。三者的區(qū)別：①PMMA/PVC具有優(yōu)良的耐候性，表面光亮度好，但是抗沖擊性不理想；②ASA/PVC具有良好的耐候性和抗沖擊性，但是材質(zhì)較軟，不耐刮擦；③PVC/PVC體系在光度和抗沖擊性能方面都比較理想，只是耐候性遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上另外兩種。
　 不同材質(zhì)、不同供應(yīng)商生產(chǎn)的共擠料需要的加工工藝各有差異，這種差異同其自身的配方組成、共擠機(jī)的螺桿結(jié)構(gòu)、共擠模具的結(jié)構(gòu)等有著直接的。

生產(chǎn)工藝的設(shè)置

　 國(guó)內(nèi)絕大部分廠家采用的共擠機(jī)都是普通單螺桿結(jié)構(gòu)，只有極少數(shù)廠家采用了雙螺桿結(jié)構(gòu)（這種雙螺桿機(jī)臺(tái)一般是淘汰下來(lái)的生產(chǎn)線，在塑化、供料上本身已經(jīng)存在缺陷，不在本文討論范圍）。本文主要以單螺桿結(jié)構(gòu)為例探討機(jī)臺(tái)的工藝設(shè)置。
　 如果說(shuō)一臺(tái)擠出機(jī)的心臟部位是傳動(dòng)減速箱，那么關(guān)鍵部位則是螺桿料筒。螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系著機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品的性能。目前用作共擠的擠出機(jī)大致有Ф25、Ф30、Ф35、Ф40、Ф45等幾個(gè)系列規(guī)格，尤以Ф30、Ф35規(guī)格zui為常見(jiàn)。
　 影響單螺桿塑化性能的指標(biāo)主要有長(zhǎng)徑比（L/D）和壓縮比。長(zhǎng)徑比一般都設(shè)置為25:1或左右，這個(gè)指標(biāo)比較好保證。但是因?yàn)槭茉O(shè)備廠家和加工能力的制約，螺桿在加工過(guò)程中，螺槽的深度、螺棱的寬度、螺紋的升角、螺距等往往很難做得那么精細(xì)到位，進(jìn)而影響到了螺桿的壓縮比。在實(shí)際工作中，經(jīng)常會(huì)碰到這樣的情況：從同一廠家同時(shí)購(gòu)進(jìn)的同樣規(guī)格的機(jī)臺(tái)，它們的塑化能力卻存在很大的差別。出現(xiàn)這種情況多半就是因?yàn)槁輻U結(jié)構(gòu)上的差異所造成的。
按照以往一些文章所說(shuō)，擠出機(jī)的工藝溫度設(shè)置大致分三種：由低到高、由高到低、由高到低再高（即所謂馬鞍形）。其實(shí)，我們無(wú)法判定到底哪一種正確，哪一種欠妥。任何一個(gè)工藝都有它存在的理由，也多半經(jīng)歷過(guò)一系列的對(duì)比測(cè)試。何況工藝，或者說(shuō)工藝溫度，只是影響制成品性能的其中一個(gè)因素而已。
舉一個(gè)例子：如果螺桿的壓縮比太小，塑化太差，或者螺桿磨損太嚴(yán)重，回流大，我們能做的只能是兩種可能：一是扔了這條螺桿，破舊立新。還有一個(gè)就是跳開(kāi)以往經(jīng)驗(yàn)或條條框框，盡可能地調(diào)整工藝或配方。比如既升高溫度保塑化，又降低溫度保顏色；或者既增加潤(rùn)滑防黃變，又提升溫度耗潤(rùn)滑?？傊褪遣煌５慕⒚?，然后不懈的調(diào)解矛盾。這時(shí)候談那些條條框框太理想化了，老板關(guān)心這臺(tái)機(jī)是否還活著，品質(zhì)部門(mén)關(guān)心的是產(chǎn)品是否合格。
共擠機(jī)的工藝設(shè)置也是如此?？傊痪湓挘簺](méi)有一成不變，一切皆有可能。在螺桿結(jié)構(gòu)合理的前提下，工藝溫度的設(shè)置建議采用這樣的方式：溫度由低至高，以保證物料壓縮、熔融、塑化形成一個(gè)連續(xù)過(guò)程，從而保證螺桿供料穩(wěn)定，減少因供料壓力波動(dòng)造成制品性能或者外觀上的異常。還有一個(gè)前提是溫度必須能有效控制，溫控儀表顯示的是真實(shí)溫度。
有一點(diǎn)必須特別說(shuō)明：共擠機(jī)料筒和模具之間的連接部位（以下稱(chēng)連接體）的溫度控制非常重要，連接體溫度設(shè)置的合理與否直接關(guān)系著制成品的綜合性能（比如表面光亮度、密實(shí)度、耐剝離性、抗沖擊性等）。特別是絕大部分國(guó)產(chǎn)共擠機(jī)，連接體都比較長(zhǎng)，而這一段的電熱圈一般功率很小，如果溫度設(shè)置過(guò)低，塑化好的物料流經(jīng)過(guò)這里時(shí)很可能再次冷卻，變成所謂的“返生料”，這種料對(duì)制品的性能有可能是致命的。一般建議，連接體的溫度比zui后一段共擠料筒的溫度高10℃左右，甚至可以超過(guò)模具溫度。
共擠機(jī)的可調(diào)工藝除了溫度之外，還有一個(gè)是螺桿轉(zhuǎn)速。雖然相比于雙螺桿機(jī)而言，單螺桿擠出機(jī)的剪切作用要小很多，但是畢竟存在。如果為了控制成本，減小共擠層的厚度，將螺桿轉(zhuǎn)速降了再降（有時(shí)候模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不理想也只能減速生產(chǎn)），甚至物料在螺桿槽中都填不滿(mǎn)，這時(shí)候塑化*交給了外電熱來(lái)控制，壓縮已然談不上，剪切、摩擦更是無(wú)從談起，在這樣的條件下，能做出什么質(zhì)量的產(chǎn)品來(lái)？要知道我們需要在長(zhǎng)度只有七、八百毫米的料筒中，將物料從固態(tài)迅速熔融，變成可流動(dòng)的另一種形態(tài)，電熱圈的作用就這么神奇？反過(guò)來(lái)，如果螺桿轉(zhuǎn)速過(guò)大，熔壓固然是上來(lái)了，但是受模具流道設(shè)計(jì)的限制，絕大部分塑化好的粘流體必須在連接體或模具流道中“排隊(duì)”，甚至回流到料筒去，等候放行通過(guò)。等待的結(jié)果可能造成塑化，導(dǎo)致共擠層表面失去光澤或者霧化、顏色發(fā)生改變。

常見(jiàn)異常的處理

下面就共擠生產(chǎn)中常遇到的幾個(gè)問(wèn)題，做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析，供同行參考借鑒之用。
一、 共擠面分層
分析：這種情況主要發(fā)生在PMMA/PVC共擠時(shí)，因?yàn)镻MMA材料的加工溫度與PVC相差太大，比如有的PMMA料的料筒溫度需要達(dá)到210℃甚至更高，而PVC基材的溫度只有180～190℃左右，兩種材料融合在一起之后，勢(shì)必存在一個(gè)熱交換的過(guò)程，PVC冷卻PMMA，或者PMMA加熱PVC，zui后的結(jié)果是在兩種材料的界面形成應(yīng)力。這種力大到一定程度，造成分層。
事實(shí)上，這種力造成的后果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止出現(xiàn)分層這一種現(xiàn)象，其它比如鋸口崩角、沖擊破裂、型材彎曲變形等現(xiàn)象，原因大都如此。
措施：試償更換共擠料。
一、 共擠層厚度不均，遮蓋不全
分析：出現(xiàn)這種現(xiàn)象有幾種可能：①模具粘模，或有異物卡阻模具，導(dǎo)致基材出料不平衡②模具流道分布不均，或者修理模具時(shí)使用的共擠料和后來(lái)正常生產(chǎn)使用的不同③共擠料流動(dòng)性差④共擠機(jī)溫度設(shè)置過(guò)低。
措施：針對(duì)上述分析，進(jìn)行改善①清理模具②修理模具流道③更換共擠料④調(diào)整工藝參數(shù)。
二、共擠層表面麻點(diǎn)
分析：出現(xiàn)麻點(diǎn)現(xiàn)象主要有以下幾個(gè)方面：①共擠料塑化不夠②熔體壓力不夠③共擠料干燥不成分或干燥后儲(chǔ)存過(guò)久，造成返潮。
措施：針對(duì)上述分析，進(jìn)行改善①升高機(jī)臺(tái)溫度②調(diào)整工藝溫度或加大螺桿轉(zhuǎn)速③充分烘干、除濕，隨烘隨用。
三、表面劃痕、亮線、條紋
分析：原因有①析出物堵塞定型模真空口造成劃痕或亮線②模具受損，有毛刺造成劃痕③冷卻水中雜質(zhì)（細(xì)沙?；驂m埃）堵塞了定型模真空口或藏在水箱壓塊里，造成劃痕④共擠機(jī)溫度設(shè)置過(guò)低，造成條紋（一般是縱向條紋，發(fā)生橫向條紋主要是牽引過(guò)程中的假橫紋）。
措施：①及時(shí)清理析出物②修理模具③定期更換循環(huán)水，或增加過(guò)濾裝置④調(diào)整工藝參數(shù)。
四、表面起霧、發(fā)暗
分析：原因有①溫度設(shè)置過(guò)高，共擠料（特別是PVC/PVC共擠料）發(fā)生分解②共擠機(jī)磨損大，漏流、回流多。
措施：①降低工藝溫度②表面拋光。
五、共擠層露底、白線
分析：原因有①異物卡阻模具②溫度設(shè)置過(guò)低，物料流動(dòng)不好③共擠機(jī)磨損大，塑化效果差。
措施：①清理模具，排除異物②提高工藝溫度③更換共擠螺桿。

總結(jié)

通過(guò)長(zhǎng)久以來(lái)對(duì)PVC擠出（含共擠）工藝的摸索，筆者寫(xiě)下了這篇文章，其中很大部分是個(gè)人觀點(diǎn)，難免有紕漏、偏激之處，歡迎業(yè)內(nèi)同行、專(zhuān)家提出不同意見(jiàn)，共同交流，以求進(jìn)步。
發(fā)展彩色產(chǎn)品必將成為一種趨勢(shì)，只有我們琢磨透了彩色產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，才能更輕松地迎接彩色時(shí)代的到來(lái)。