【正文】 害制品的外觀及二次加工性能，或在加工中引起出料不正常，難以塑化，這都能影響PVC 樹脂的加工性能和制品的質(zhì)量。 (4)改性劑 添加改性劑的目的是為了克服 PVC 制品性能上的固有缺陷，或希望其達到某一種特殊性能要求。通常只是為了改善 PVC 制品 在較低溫度下工作時所呈現(xiàn)的脆性。氯化聚乙烯：它具有良好的耐候、耐油、耐老化、耐化學(xué)藥品、耐臭氧、阻燃性能，它與各種塑料、橡膠有極好的相融性及高填充性，它是優(yōu)良的塑料改性劑，也是綜合性能優(yōu)良的特種橡膠。尤其是 CPE135A 可以有效地提高 PVC 樹脂的低溫沖擊性能。 (5)填充料 填充料是一種能賦予塑料某些優(yōu)良性能，而不影響其質(zhì)量，并能降低塑料成本的一種助劑。 主要的填充劑是 碳酸鈣。碳酸鈣是無機化合物，它的表面是親水疏油，在聚合物內(nèi)部分散性極差，也不能與聚合物產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合。要成為優(yōu)良的填充劑，必須對其表面進行活性 改性。 填料的主要指標(biāo)為：白度、粒徑、顆粒形狀和顆粒表面活性。 碳酸鈣加入對 PVC制品熱變形溫度上升影響不大，但會 PVC板 材熱膨脹系數(shù)減小，因而成型收縮率降低，提高了 PVC板 材尺寸精密度。加入碳酸鈣能使 PVC材料熱導(dǎo)率提高，有利于其加熱熔融及冷卻固化。 碳酸鈣加入可產(chǎn)生消光現(xiàn)象，影響 PVC材料的光澤度和透明性，增加相對密度和吸油性，降低耐化學(xué)腐蝕性能。大量加入碳酸鈣還會影響 PVC材料的加工性能。 (6)著色劑 著色劑不僅可以美化塑料管材的外觀，而且兼有抗氧、耐熱、耐光和穩(wěn)定作用。PVCU管常用的著色劑是顏料。 主要品種有：鈦白粉、炭黑、酞青藍等。鈦白粉是常用的色料，它一種無機顏料，在日光下非常穩(wěn)定，不溶于稀硫酸，耐熱性良好，著色蓋底力強，是白色顏料中最優(yōu)良的品種。 鈦白粉通常有銳鈦型和金紅石型兩種。銳鈦型質(zhì)較軟，帶藍白色，其特點是：白度高、著色力強、價格低，但耐候差。金紅石型的特點是：白色較高、著色力強、耐候性好，但價格高。鈦白粉顏料中通常含 TiO2越少，其遮蓋力越小。 (7)加工助劑 為了提高配方混合料在混合過程中的分散均一性，縮短在擠出過程中的 熔融塑化時間，增加凝膠扭矩，減少擠出時因壓力波動而造成的物料流動態(tài) 的波動和改善產(chǎn)品的茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計： 3000 噸 /年 聚氯乙烯扣板生產(chǎn)車間工藝設(shè)計 6 外觀質(zhì)量，添加少量的加工助劑是必要的，同時也有利于產(chǎn)品性能的優(yōu)化。 在 PVC塑料中常選用丙烯酸類共聚物，其中 ACRA，又稱 ACE是使用最多的加工助劑。 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 外觀尺寸 型材表面不應(yīng)有影響使用的凹凸、傷痕、變形、雜質(zhì)、色差、光澤不勻等缺陷。型材側(cè)邊的彎曲應(yīng)成≤ ，長度不允許負(fù)偏差 ， 材壁厚應(yīng)≥ 。 理化性能 在國標(biāo) QB/T 2133一 1995中對 PVC扣板的各項理化性能都做了明確的規(guī)定，如下表 ： 表 PVC 扣板的理化性能指標(biāo) 序 號 項目 指標(biāo) 1 加熱變化率， % ≤ 3. 0 2 加熱后狀態(tài) 氣泡、裂紋、麻點等不允許 3 耐丙酮性 無可見缺陷 4 落錘沖擊 通過 5 高低溫尺寸變化率， % ≤ 6 耐釘性 不裂 7 氧指數(shù) ,% ≥ 40 8 水平燃燒，級 1 9 垂直燃燒，級 FV0 工藝流程敘述 PVC扣板規(guī)格和形式很多，但生產(chǎn)工藝流程基本上如下圖所示 [12]: 第一章 概述 7 圖 扣板工藝流程圖 成型 料的準(zhǔn)備 PVC 板 材所用的成型料并不是單一的 PVC 樹脂，為了改進 板 材的加工性能，改善板 材的使用性能和降低成本，需要加入穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、加工改性劑等助劑。所以成型料是以 PVC 樹脂為主的混合料（一般稱之為干混料）。 成型料的準(zhǔn)備過程是根據(jù)已選定的配方，還原、輔料進行必要的預(yù)處理、計量、輸送及混合。 混合是將原輔料各組分相互分散以獲得均勻物料的過程。原輔料相互間混合后的均勻程度將直接影響 板 材質(zhì)量，因此混合是 PVC 板 材制造過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 (1) 原料的預(yù)處理 由于原輔料在生產(chǎn)和裝運過程中可能混入一些 機械雜質(zhì)，為了 板 材生產(chǎn)安全，保證產(chǎn)品質(zhì)量，需要進行過篩和磁吸處理，除去雜質(zhì)。 (2) 原輔料的計量 按照確定的配方將原輔料精確計量。雖然原料是袋 裝 或桶裝，一般有規(guī)定的重量，也必須復(fù)稱。 并保證 各組分的稱量誤差應(yīng)控制在 1%以內(nèi)。 (3) 原輔料的混合 PVC 板 材的原輔料大多是固體粉料（只有少量助劑是液態(tài)），因此 PVC 板 材成型料是通過物料間對流作用和剪切作用進行混合制備的。目前絕大部分企業(yè)都是采用高速混合機將原輔料進行混合，再用低速冷混機將混合好的物料進行冷卻 [13,14]。 在高速混合時，攪拌過程借外加熱和剪切 磨擦產(chǎn)生的熱，逐漸使助劑滲入 PVC 樹脂的空隙，一方面可使助劑在樹脂中均勻分散，另一方面則使樹脂半凝膠化，形成松散粉料。 PVC 樹脂顆粒在 80～ 120℃ 時，樹脂顆粒脹大，樹脂顆粒尺寸趨于均勻，同時考慮到溫度控制在以上時利于物料中水蒸氣蒸出，故一般高速混合的溫度設(shè)在 100～ 120℃ 。為了讓助劑充分的與 PVC 微粒接觸，減少填充劑對助劑的吸附作用。要求應(yīng)在加入 PVC樹脂后即啟動熱混合機再按如下順序投料：穩(wěn)定劑、各種加工助劑，色料、填充料（碳酸鈣），在實際生產(chǎn)中高速熱混合機啟動后，混合機內(nèi)呈現(xiàn)微正壓，故很難投入輔料，所牽引 輔機 PVC 樹脂及助劑 高速攪拌混合 低速攪拌混合 擠出成型 真空定型 切割 表面印花 產(chǎn)品檢驗 包裝入庫 茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計： 3000 噸 /年 聚氯乙烯扣板生產(chǎn)車間工藝設(shè)計 8 以大都是將原輔料全部投入后再啟動高速熱混合機。 高速熱混合機出來的混合料溫度較高，需立即進行冷卻，若散熱不及時會引起物料分解和助劑揮發(fā)。冷混機的攪拌速度較低，其容積一般應(yīng)為熱混機的兩倍以上，在冷混過程中消除高速混合過程中產(chǎn)生的摩擦靜電，可提高干混料的流動性和密度。冷混一般料溫控制在 40℃ 左右時出料，排出的物料還應(yīng)過篩，除去結(jié)塊和粘熔料。 根據(jù)年產(chǎn)量 3000噸 /年的要求，相應(yīng)選擇了 SRL－ W 型的高速混合機組。 物料混合質(zhì)量是否達到了預(yù)定的要求，即生產(chǎn)中混合過程終點如何判斷是混合操作中的重要指標(biāo)?；旌辖K點的測定， 理論上可通過取樣進行分析，但在工廠實際生產(chǎn)過程中，混合終點一般是以時間控制的，這個控制時間大多是靠經(jīng)驗而定，因此物料混合的均勻度不大可能十分精確，這就要求配方中采用的各種原輔料密度和細(xì)度盡可能很接近。 原輔料混合工藝中物料的輸送是根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備來布置，可選用風(fēng)送、螺旋輸送器或人工接袋輸送等。 而本設(shè)計是要設(shè)計 3000 噸 /年的聚氯乙烯 扣板 生產(chǎn)車間，就規(guī)模來說屬于中小型車間， 物料輸送并不會要求時間間隔緊密， 因此選用 小型的螺旋上料機 作為物料輸送設(shè)備 。 擠出成型 工藝 雙螺桿擠出機生產(chǎn) PVC 板 材，主要用錐 形異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿。也可以選用平行異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿，但用得比較少。錐形雙螺桿對物料的壓縮作用不是像單螺桿改變螺槽深度進行壓縮，而是靠減少螺桿外徑（錐形）和改變螺距（平行）實現(xiàn)容積逐漸減少。 錐形雙螺桿擠出機其嚙合區(qū)螺槽一般為縱橫背向封閉，物料輸送能力和建壓能力很強，加料段螺槽深，容易加入較大體積的物料，螺桿和料筒表面積大，物料受熱快，可直接采用粉料，且加入的熱穩(wěn)定劑和潤滑劑可適當(dāng)減少，擠出溫度也較低，固有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。而且擠出流量穩(wěn)定，可精確的保持 板 材尺寸 。 生產(chǎn) PVC 板 材的擠出機螺桿設(shè)計都有三個區(qū)段：加料段 （送料段）、熔化段（壓縮段）、計量段（均化段）。此三段所起的作用不同。加料段是把料斗來的固體塑料升溫到它的軟化點，并將它送到熔化段，只是一個升溫和輸送過程，塑料仍是固體狀態(tài)。熔化段一般在螺桿中部，塑料在這段中除受熱和前移外，同時粒狀固體逐漸壓實和熔化為連續(xù)狀的熔體，還將包在料內(nèi)的空氣向送料段排出，塑料在這段是由固態(tài)逐漸轉(zhuǎn)化為熔融狀態(tài)。計量段是螺桿的最后一段，熔體在這段中進一步均勻塑化，并使料流定量、定壓由機頭流道均勻擠出，所以又稱均化段。 擠出機 螺桿的三個區(qū)段（即三段）相對應(yīng)的組成了三個功能區(qū)：固體輸送、 物 料塑化區(qū) 、熔體輸送。要使擠出機的這三個功能區(qū)段相吻合，必需選擇適當(dāng)?shù)呐浞?、適當(dāng)?shù)牧贤矞囟扰c螺桿溫度及適當(dāng)?shù)穆輻U轉(zhuǎn)速。如果工藝條件選擇不適當(dāng)，就會破壞三個功能區(qū)的分布，造成產(chǎn)量降低或塑化不良 。 總之，在擠出機實際生產(chǎn)中，根據(jù)配方、螺桿轉(zhuǎn)速及各段控制溫度等，已達到塑化和擠出量的最佳效果。 比較上述二種擠出機， 根據(jù)要求要符合 3000噸 /年的聚氯乙烯 扣板 生產(chǎn)車間的條件，第一章 概述 9 從必需的年產(chǎn)量、生產(chǎn)能力、等各方面進行考慮， 本設(shè)計 選擇 SJZ65 型的錐形異向向外雙螺桿擠出機作為擠出設(shè)備最為合理。 表 部分可用于 生產(chǎn)扣板 的 雙螺桿擠出機主要參數(shù) 型號 SJZ45 SJZ55 SJZ65 SJZ80 螺桿直徑 D/mm 45/90 55/100 65/120 80/143 螺桿數(shù)量 2 2 2 2 螺桿特征 錐形異向向外 轉(zhuǎn)速 n/(r/min) 1～ 1～ 1～ 1～ 螺桿有效工作 長度 L/mm 989 1195 1440 1800 主電機功率 P/kW 15 25 37 55 機筒加熱功率 P/kW 11． 5 15 24 36 生產(chǎn)能力 Q/(kg/h) 80 150 250 360 中心高度 H/mm 1000 1000 1000 1000 外形尺寸 (長 寬 高 )/mm 336012902127 362010502157 423515202450 475015502460 機頭 選擇 機頭的作用是使擠出成型機連續(xù)提供的熔化的和具有壓力的塑料熔體通過其特定的流道進入口模而形成特定的結(jié)構(gòu)或形狀。 PVC 扣板主要采用直角機頭，主要是因為這樣使熔體流動的阻力小。同 時 PVC 扣板的質(zhì)量很大程度上取決于模具的設(shè)計和加工精度，必須保證熔體呈流線型，保證 扣板表面的光滑。 擠出 輔機 扣板 擠出輔機一般由定型冷卻裝置、牽引裝置、切割裝置等組成 。 (1)冷卻定型裝置 由于 PVC 扣板是一種內(nèi)部多孔的異型板材，對于這種形式的產(chǎn)品主要采用的是 夾套式定型裝置 的方法。 是一種借助 板 外抽真空而將 板材 外壁吸附在定徑套內(nèi)壁上進行冷卻，以確定 板 材外徑尺寸。由于定型裝置中不用阻住管內(nèi)的壓縮空氣，無需氣塞，使操作相對容易。 夾套內(nèi)分隔成三個密封室：中部為真空室，比較靠近進料端；兩端是冷卻室，供冷卻水循環(huán)。為了提高冷卻效率，冷卻室中可設(shè)置擋板。真空段在定型套內(nèi)壁上有真空孔與真空 室相通。為保證管壁充分吸附，孔的分布比較密集且均勻?？讖綖?～ 。定型與冷卻裝置組合在一起，達到冷卻定型的目的。 參數(shù) 茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計： 3000 噸 /年 聚氯乙烯扣板生產(chǎn)車間工藝設(shè)計 10 （ 2）牽引裝置 牽引設(shè)備一般有滾輪式和履帶式， 而滾輪式主要用于管材的生產(chǎn)，對于板材通常采用履帶式牽引設(shè)備。 履帶式牽引機一般用 2條、 3 條或 6條履帶組成。履帶上嵌有一定數(shù)量的橡膠塊，管材牽引機履帶上的橡膠塊上表面制成型凹槽，以增加對 板 材施加徑向壓力的面積。為了適應(yīng)不同 厚度 和方便操作，履帶間的距離和夾緊力履帶與 板材的 接觸面大，故 有 牽引力大，不易打滑 的特點 。 （ 3）切割裝置 牽引裝置把冷卻 定型后的 板 材牽引到一定距離后，即可開動切割裝置將管材切斷。切割裝置是根據(jù)需要的長度自動或半自動將連續(xù)擠出的 板 材切斷的設(shè)備。目前 板材切割方法有兩種：一種是自動或手動圓盤切割機。 扣板印花 主要是對板材進行凹板油墨印花，使板材具有木紋和花紋，然后刷涂可輻射交固化的丙烯酸酯化聚氨酯上光涂層，涂層在強紫外線高壓汞燈等組成的烘干箱中于 100℃左右進行干燥固化，以使印好花紋的板材表面形成一層透明保護膜。不僅可以改善裝飾板的表面光澤、耐磨性、耐腐蝕性，還可使表面不易沾污和變黃，保持長時間不褪色。 第二章 工藝計算 11 第 二 章 工藝計算 物料衡算 計算基準(zhǔn) 年工作日的確定（ 年 工作小時） （ 1）年工作日 3657（法定假日） =358 天 （ 2）設(shè)備大修 25 天 /年 =600 小時 （ 3）特殊情況停車 15 天 /年 =360 小時 （ 4）機頭清洗 換過濾網(wǎng) 1次 /6天 8 小時 /次 [358 天 （ 25天 +15 天） ] 1/6次 /天 8 小時 /次 =424 小時 （ 5）實際開車時間 365 天 7天 25 天 15天 17． 7天 = 天≈ 300 天 300 天 24=7200 小時 設(shè)備利用系數(shù) : K=實際開車時間 /年工作時間 =7200/8592= 物料衡算 (1)捏合工 段 ① 確定各崗位物料損失率 經(jīng)過經(jīng)驗數(shù)據(jù) ,由于工人操作不慎以及設(shè)備殘留等因素 ,使物料有一定的損失 ,首先。列表如下： 表