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挤出工艺条件对木塑复合材料性能的影响

星期一, 6月 12, 2023

(1)挤出成型温度的影响

木塑复合材料在挤出加工过程中主要受机筒温度和机头温度所影响,机筒温度主要对复合材料的混炼和塑化效果有决定性的影响,机头温度则对挤出成型有重要影响。机筒温度的升高会使复合体系熔体表观粘度下降,有助于提高熔体的流动速率,但是温度过高会使木粉烧焦,还会导致粘度过低而不能产生足够的机头压力,同时也不利于冷却定型,易使制品表面出现熔接痕,使制品表面粗糙、强度差,影响挤出制品质量。因此在满足物料充分塑化的前提下应尽量降低机筒温度。机头口模到冷却定型的机头过渡段的温度控制对挤出制品质量的影响十分显著。如果此段的温度过低,则会使木塑复合材料的粘度增大,流动困难,流道壁面处的物料会过早地冷却固化,使物料不能充满机头流道,难以挤出成型;如果将此段的温度升高,则挤出制品表面质量会有很大的改善。物料通过过渡段进入定型段是呈熔融状态,为了得到充分的定型,机头的温度应该分段控制,即温度逐渐降低。由此可见,机头温度对于木塑复合材料的挤出成型是非常关键的。一般机筒的温度应控制在135~150℃,机头的温度比其略低,为125~135℃。

挤出工艺条件对木塑复合材料性能的影响

(2)挤出机螺杆转速的影响

从固体输送理论和粘性流体输送理论可知,提高螺杆的转速可以提高挤出的产量,降低生产成本和提高劳动生产率。但是随着螺杆转速的增加,物料在流道内受热的历程就会缩短,其熔融效果就会变差,而且在口模处物料来不及冷却就被顶了出来,这样会使制品冷却不均匀,造成制品表面出现波纹,影响挤出成型的质量和制品外观,严重时会造成制品不成型,使生产不连续。同时由于挤出速度过快,挤出制品会存在内应力,在口模挤出后表面会变得粗糙甚至破裂;当降低螺杆转速时,物料以层流向前推进,物料得到充分的冷却定型,所得制品表面十分光滑,外观质量较好,但是产量很低。同时由于螺杆转速很低,使木粉在流道内的停留时阿过长,容易引起木粉的烧焦。因此,在挤出木塑复合材料时对挤出机螺杆应设定一个最佳转速,既能提高制品的质量又能提高产量,达到一个最优的生产条件。

挤出工艺条件对木塑复合材料性能的影响

(3)其它工艺条件的影响

除了温度和螺杆转速对木塑复合材料的性能有重要影响外,冷却速度、机头压力、排气等也对其有一定的影响。机头口模处的冷却速度要适中,如果冷却速度过快,则物料表面会迅速形成固化层,堵塞流道导致挤出无法进行;如果冷却速度很慢,则物料不易成型,造成制品表面不均匀、出现分段现象。机头压力对木塑复合材料制品的质量有很重要的影响,当机头压力较小时,容易使挤出的制品不密实,制品表面易出现波纹,得不到外观较好的制品,因此只要在允许的压力范围内,压力越高制品越密实,挤出的质量就越好。排气效果对制品性能的影响也不小,当原材料受热时,其本身带有的水分和其它可以挥发的物质会通过排气孔排出,如果排气效果不好,则会在制品内形成气孔影响制品质量。

挤出工艺条件对木塑复合材料性能的影响

综上所述,挤出的工艺条件对木塑复合材料的性能都有一定的影响,但是它们的作用不是孤立的而是相互制约、相互影响的。只有综合地调节各种工艺条件才能得到性能良好的制品。

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