首先粉末涂料的生產,就是將樹脂、固化劑、顏料、填料和助劑等固體物料,按配方比例加入混合機,經混合分散后 再加到擠出機熔融混合,然后在壓片冷卻機上壓 成薄片,冷卻破碎成薄片狀,再進空氣分級磨,粉碎后經一定目數(shù)篩網過篩后得到成品。 由此可以看出粉末涂料整個生產過程就是一個物理混合過程,而擠出機是生產粉末涂料的主要混合擠出設備,將預混合的固態(tài)原料通過在機筒輸送,過程中對物料加熱,使物料在熔融狀態(tài)下經受強烈的擠壓和剪切,對原料的各組分進行充分的混合和分散,為獲得較好的分散效果,選擇擠出機和調整擠出機適合的參數(shù)變得很關鍵;因為擠出是粉末生產的核心工序,對粉末質量有決定性的 影響,擠出機混煉效果不好,將使產品光澤下降,流 平性變差,還會出現(xiàn)混色不勻,局部膠化,形成板面粒子等弊病。 擠出機的固有參數(shù),如功率,螺桿結構,長徑比,最大扭矩,運行方式等,不同規(guī)格和用途,在選購初期按企業(yè)需求來考慮。面對已經擁有的設備,通過調整可變量,螺桿轉數(shù),加熱溫度,喂料速度,使其發(fā)揮能力最大化,作出好的產品。 通過下面的實驗數(shù)據,為擠出機找到一個合理的設備調整參數(shù),所用設備材料試驗過程如下:
按2#3#4#所列配比,準確稱量物料,混勻備用,(實驗中所用環(huán)氧樹脂軟化點90聚酯樹脂軟化點112)擠出機設置,按表1所示溫度,調整擠出機1區(qū)2區(qū)溫度,并開冷卻水,以保證擠出溫度準確,開機時螺桿轉數(shù),喂料轉數(shù),按表1中對應設置,物料擠出后,用溫度計放置在出料口流體里讀出相應熱度記錄,物料經壓輥后,掐頭去尾取中間片料,用萬能粉碎機粉碎,過200目篩網,所得粉末,噴涂標準樣板,按表1中對應烘烤溫度時間進行烘烤,出爐樣板冷卻后,測厚度光澤沖擊強度,對涂膜表面進行評價。 這三個樣板表面差異不太,機械性能也基本一致,在螺桿和喂料轉數(shù)固定時溫度的變化,對光澤和機械性能影響不是很大,雖然設置的螺筒溫度相差20 度,物料流出的溫度卻相差不多,但主電機電流隨溫度升高變低,也就是物料阻力變小了,這樣看來更節(jié)約電力。 三塊板中A4-2#,螺桿轉數(shù)最低,所以電流高,喂料相對來說也快,剪切力變大,但過多的物料使其分散效果并不太好,光澤也沒有達到應有的亮度,所以作高光粉末應該提高螺桿的轉速。 喂料加大時,電流明顯增高,同時增加螺桿的工作壓力,扭矩變大,易造成螺桿變形實際生產中,調節(jié)喂料的速度,以不超過額定電流95%為好,如果為提高工作效率,螺桿轉速和螺筒的溫度一起增高。 低光產品對混合分散要求比較低,低溫低轉速高喂料,可以得到相對更低的光澤,但是對要求分散性好的消光劑,只能提高混煉效果,光澤也會明顯上升。 對于低溫固化粉末,應該是低溫快擠,物料在螺筒里停留時間越短越好,其活性高,生產中流出物料的溫度,高于顯示溫度30 左右,以防止此時物料在螺筒內微量反應,膠化,影響涂膜性能。 據上,在合理的范圍內溫度越高,物料粘度越低,電流越低,產品的光澤也高,說明分散效果也好,適當提高喂料速度,可以提高產量,節(jié)省電力能源。 螺桿的轉速高,物料通過率高,速度快,由于物料在螺筒內停留時間短,適合作低溫固化產品,螺桿低速過料量大時,適合作低光和紋理類對混煉要求低的產品。 喂料速度,對于不同的產品,速度快可以提高工作效率,慢可以使物料在螺筒內停留時間稍長,混合更均勻,適合多數(shù)高光產品。 對于溫度的設置,進料段最低,需要通水降溫,保持物料干燥,以達到不斷向前輸送的作用,塑化段的溫度,以樹脂最低軟化點為準,保持溫度恒定,能將物料熔融,并保持最佳的黏度,以增強剪切力和分散效果,混煉段溫度可設為聚酯軟化點溫度,混煉段是擠出機最關鍵部位,螺套和混煉塊精密嚙合,有較好的混合和分散效果,有效的進行剪切作用,是生產出高品質粉末涂料的重要保證。 在生產中由于螺桿更長,通過擠出機的物料要比螺筒顯示溫度高20到30度,所以在生產粉末時,塑化段溫度設定為90左右更為合適,二區(qū)混煉段溫度不可高于110,以免產生膠化片料,螺筒或螺桿間隙留存的物料在高溫下,反應活性變大,很容易部分膠化或固化,一旦被帶出粉碎后在漆膜表面形成顆粒。 螺桿的轉速,一般設置為最高轉速的70%-95%,轉速低,物料通過率低,產能低,螺桿扭矩增大,易引起螺桿變形,轉速高時,由于自身摩擦剪切物料產生的熱量,很容易使活性高的物料膠化,產生顆粒,與喂料速度配合,調整最適合的位置喂料速度,以配合需要來設定,喂料速度快,產能高,剪切力變大,混煉效果一般,作低光或紋理,低溫類適合,觀察主機電流,以不超過額定電流為準。喂料速度慢,物料在螺筒內停留時間長,易產生膠化顆粒,但混煉效果好,適合高光粉末或要求分散性更好的(如顏料分散不好有色@生產高光粉時,溫度設定就與樹脂的軟化點溫度相當,螺桿的轉數(shù)調 到最高轉數(shù)的85%,調試喂料速度,以電流不超過額定電流的90%為最佳。 生產消光或紋理粉,設定溫度應低于正常溫度10度,螺桿轉數(shù) 到最高轉數(shù)的70%左右,調喂料速度,以主機電流不超為準。 低溫固化的粉末生產,溫度設定視具體情況而定,一般情況可以和消光粉末的設定一樣,快速喂料,最好不要中途停機。
綜上所述,控制擠出機的三個點,擠出溫度,螺桿轉速,喂料速度,通過對三個變量的調整,參照主機電流的變化,可以實現(xiàn)在同一臺設備上,生產出符合要求的不同產品,降低企業(yè)采購設備的成本。 通過不斷的實驗和學習,找到最適合自己的方法,事半功倍,生產出能夠滿足市場需求的產品,為粉末涂料行業(yè)的發(fā)展作出點點貢獻。
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