淺議聚丙烯樹脂擠壓造粒過程顆粒外觀影響因素

宋圭盛

摘 要：擠壓造粒是將聚丙烯樹脂由粉末狀擠壓熔融后造粒，使聚合物性能穩定，便于儲存，運輸。樹脂等級確定主要是通過熔融指數，黃指，色粒，黑粒，大小粒、拉伸屈服強度等。影響樹脂顆粒外觀主要有大小粒、托尾粒、氣泡粒、粘黏粒，色粒等等因素，它們影響產品質量等級。在生產中如何快速高效產出高等級的產品至關重要，可以減少浪費，增加產品收入。本人就通過自己操作德國CWP公司生產的ZSK350捏合型同向旋轉雙螺桿擠壓機的一些經驗談一談聚丙烯產品顆粒外觀的影響因素，如有不足提出寶貴意見一起探討。

關鍵詞：顆粒外徑;模板;切刀

1 前言

在我們生活的環境中，越來越離不開樹脂這種產品，這也是由樹脂優良的性能所決定的。聚丙烯樹脂質輕、無毒、無味，具有優良的機械性能和耐熱性，良好的絕緣性、化學穩定性等等特點。

2 設備組成及工藝介紹

ZSK350捏合型同向旋轉雙螺桿擠壓機主要有：①傳動系統;②擠壓系統;③節流開車閥;④熔融泵;⑤換網器;⑥水下切粒機;⑦切粒水系統和粒料處理系統等組成。粉末狀聚丙烯經擠壓機熔融，擠壓，切粒后經切粒水輸送，離心干燥，振動篩選，風機輸送包裝這一過程。

3 顆粒外觀的影響因素

影響產品顆粒外觀因素比較多，總結了幾點一起探討，有物料的特性，切粒機的轉速，切粒水溫，模板溫度，換網器破損，模板磨損，模孔開孔率，模板和切刀間隙，切刀損壞，振動篩網破損等。

3.1 物料特性

不同牌號產品的熔融指數、密度、力學性能等特性大小差別較大，因此經切粒機切出的粒子大小也是不同的。

3.2 切粒機轉速

切粒機轉速的高低影響顆粒的大小，轉速過高過低粒子會過小或過大，影響產品外觀，應根據生產負荷，觀察顆粒外觀及時調整切粒機轉速。

3.3 切粒水溫

水溫過高，切粒后產品所需冷卻時間長，可能造成粒子粘結，容易出現粘黏粒子。水溫過低，切粒后粒子冷卻速度快，粒子脆性較大，容易產生碎屑碎粒。因此，確定合適的水溫很關鍵，根據不同牌號特性和日常生產經驗，切粒水溫一般設定在50℃-60℃之間。

3.4 模板溫度

模板溫度高，樹脂經過模板流出較快，切出粒子較大，粒子的冷卻時間也會變長，易產生粘結粒子。模板溫度過低，樹脂流出較慢，切出小粒。模板溫度低，也容易造成模孔堵塞，切粒不均。

3.5 換網器破損

換網器在熔融泵后模板前，共四組濾芯，每組19個濾芯，總過濾面積13800cm2，用于過濾融化的樹脂，去除外界的雜質，保證最終產品質量。正常生產中某個或某幾個濾芯破損，會導致模板前壓力增高，過濾網完好時模板前壓力為10MPa左右（負荷高低變化不大）。當擠壓機提高負荷至40t/h以上時，換網器壓差還是3.5MPa左右（正常隨負荷升高換網器壓差會增大），模板前壓力超過12.5MPa以上表明濾芯有破損，切出粒子粒形偏大，會出現大量大粒，影響產品質量等級。通過調整模板溫度，切粒機轉速等參數可以短暫控制，隨著負荷波動濾芯破損變大，模板前壓力繼續升高，調整這些參數作用不大，應及時更換新的濾芯。

3.6 模板磨損

擠壓機長時間運行，切刀與模板相互作用對模板的影響較大，模板磨損嚴重，磨痕較多較深模板不平，模孔出現破損，切出粒料出現拖尾粒，影響顆粒外觀。

3.7 模孔開孔率

顧名思義模孔通孔情況，擠壓機開車有沖模這一過程，目的就是沖通模孔，保證模板開孔率。我們使用的模板有1800個模孔，每個模孔直徑2.6mm，在開車或者擠壓機運行時會導致部分模孔堵塞，個別模孔堵塞的影響可以忽略不計，當模孔堵塞達率10%時，會產生較多小粒，在后續輸送中很容易堵塞旋閥影響生產穩定，因此，開車前沖通模孔很重要，沖模時一定確認模孔完全沖通。

3.8 模板和切刀間隙

模板與切刀間隙過大，切出粒子偏長偏大。間隙過小，導致粒子過小，模板和切刀磨損的也快。安裝時模板與切刀刀軸垂直度不高，模板與切刀面存在夾角，切出粒子不均勻，設備磨損的快。

3.9 切刀損壞

設備運行中，切刀長時間運行磨損的情況下，會出現切刀刀刃變盾斷裂等現象，造成切粒困難切不斷等問題，粒料中出現粒子粘黏拖尾料，墊刀料現象影響產品質量，及時調整進刀壓力或更換新的切刀以解問題。

3.10 振動篩網破

振動篩共有上下兩層網，上面一層除大粒，最下面一層除小粒，合格料經中間送往后系統。篩網不管哪層破損，都不能將不合格粒行粒料篩選出來，從而影響產品質量。通過篩網大小粒出料口及時判斷篩網完好情況，如有破損及時停車更換新網。

4 技術總結

ZSK350捏合型同向旋轉雙螺桿擠壓機自動化程度高，負荷調節范圍寬，操作簡單方便。擠壓造粒后聚丙烯顆粒外觀，直接影響產品的質量等級確定。在確保添加劑等其他條件正常情況下，確保好的粒行，最重要的是模板溫度，切粒水溫，切粒機轉速及刀壓，切刀與模板間隙，切刀磨損等。換網器濾芯破損導致的粒行偏大，也是被容易忽略的。以上幾點是通過參閱查找一些資料和生產中總結的一些經驗歸納的，如有錯誤和不足希望批評指正。

參考文獻：

[1]張振坤.化工基礎[M].北京：化學工業，2007（5）.