【文章內(nèi)容簡介】 電絕緣材料SG2143~13674~731650~1500電絕緣材料，一般軟制品SG3135~12772~711500~1350電絕緣材料，農(nóng)膜，塑料鞋SG4126~11970~691250~1150薄膜，人造革，高強(qiáng)度硬管SG5118~10768~661100~1000透明制品，硬管，型材SG6106~9664~63950~850唱片，透明片，硬板，焊條SG795~8762~60850~750吹塑瓶，透明片，管件SG886~7359~55750~650過氯乙烯樹脂具體選擇時，做軟制品時，一般使用PVCSGl、PVCSGPVCSG3型，需要加人大量增塑劑。例如聚氯乙烯膜使用SG2樹脂，加入50～80份的增塑劑。而加工硬制品時，一般不加或很少量加入增塑劑，所以用PVCSGVCSGPVCSGPVCSGPVCSG8型。如PVC硬管使用SG4樹脂塑料門窗型材使用SG5樹脂，硬質(zhì)透明片使用SG6樹脂、硬質(zhì)發(fā)泡型材使用SGSG8樹脂。生產(chǎn)PVC管材所用的樹脂必須符合擠出加工的要求[5]，本設(shè)計(jì)中選用SG5型號的PVC樹脂可行。這種樹脂一般要求K值為68左右，%，同時對樹脂的白度及雜質(zhì)含量如黃、黑點(diǎn)及魚眼等也有一定的要求。PVC樹脂的堆密度對擠出工藝有一定的影響，生產(chǎn)時應(yīng)視具體情況對工藝作相對的調(diào)整。PVCU管材生產(chǎn)配方[6]有機(jī)錫體系PVCU管材配方組分配方1配方2組分配方1配方2PVC S65100100鈦白粉有機(jī)錫穩(wěn)定劑~~石蠟硬脂酸鈣~ACR（加工改良劑）~聚乙烯蠟~ACR（抗沖擊改性劑）~微晶蠟~C碳酸鈣10~1210~30鉛鹽體系PVCU管材配方組分配方1配方2配方3配方4配方5PVCSG5 100K=62~65 100SG5 100SG5 100K=66 1004~硬脂酸鉛硬脂酸鈣1硬脂酸鋇21碳酸鈣10硫酸鋇1010TiO2~~石蠟1聚乙烯蠟氧化聚乙烯蠟硬脂酸炭黑顏料適量適量適量經(jīng)過比較，在本設(shè)計(jì)中采用如下配方本設(shè)計(jì)配方組分配方PVC樹脂100CPE樹脂44硬脂酸鉛2硬脂酸鋇石蠟PE蠟輕質(zhì)碳酸鈣40生產(chǎn)工藝流程概述硬質(zhì)PVC管材規(guī)格和形式相當(dāng)多，其生產(chǎn)工藝流程基本上如下圖所示：原料及助劑高速混合低速攪拌擠出冷卻定型牽引印商切割捆扎包裝成品 PVC管材工藝流程圖PVC管材生產(chǎn)工藝流程可分為三個過程：（1）成型料準(zhǔn)備過程，包括配方、混合（高速和低速）、過篩或者造粒。（2）擠出成型過程，將配好的物料在上料器的作用下，由料倉送至擠出機(jī)的加料斗中，然后物料由加料斗進(jìn)入擠出機(jī)進(jìn)行加熱、塑化。塑化完全后，塑化料被定量擠出。（3）定型包裝過程，經(jīng)過冷卻定徑箱泠卻定型，再經(jīng)過牽引機(jī)、切割機(jī)，上光烘干固化后，檢驗(yàn)合格即為成品。擠出機(jī)的基本工作原理是將聚合物熔化壓實(shí)，以恒壓、恒溫、恒速推向模具，通過模具形成產(chǎn)品熔融狀態(tài)的型坯。但單螺桿擠出機(jī)與雙螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)不同，工作原理不同，其控制的工藝條件也不相同。由于本設(shè)計(jì)采用雙螺桿擠出機(jī)，故只介紹雙螺桿擠出機(jī)。雙螺桿擠出機(jī)的工作原理：雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)盡管與單螺桿擠出機(jī)很相似，但工作原理差異卻很大。在雙螺桿擠出機(jī)中，物料由加料裝置（一般為定量加料）加入，經(jīng)螺桿作用到達(dá)機(jī)頭口模。在這一過程中，物料的運(yùn)動情況因螺桿的嚙合方式、旋轉(zhuǎn)方向不同而不同。非嚙合型雙螺桿擠出系統(tǒng)因?yàn)閮陕輻U不嚙合，它們之間的徑向間隙很大，有大的漏流。主要流動方式：因?yàn)閮陕輻U的螺棱的相對位置是錯開的，即一根螺桿的推力面的物料壓力大于另一螺桿拖帶面的物料壓力，從而產(chǎn)生了流動。物料從壓力較高的螺桿推力面向另一螺桿拖帶面的流動，同時隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，在兩螺桿的間隙處物料不斷受到攪動并被不斷帶走、更新（不論兩螺桿的轉(zhuǎn)向如何），特別是在異向旋轉(zhuǎn)過程中，物料在Ａ處受到阻礙，產(chǎn)生了流動。多種物料的流動形式（包括由于在兩根螺桿的相互作用下產(chǎn)生的各種流動）都增加了對物料的混煉和剪切。但這種雙螺桿沒有自清潔作用，一般僅用于混料，不適合PVC型材的生產(chǎn)。嚙合型同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出系統(tǒng)由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合位置的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿要把物料從間隙中推出，結(jié)果使物料從一根螺桿轉(zhuǎn)到另一個螺桿，呈∞形前進(jìn)，這種速度的改變以及嚙合區(qū)較大的相對速度，非常有利于物料混合和均化，由于嚙合區(qū)間隙很小，嚙合處螺紋和螺槽的速度相反，剪切速度高，有很好自潔作用，即能刮去粘附在螺桿上的任何積料，從而使物料的停留時間很短。這種擠出機(jī)主要用于混煉物料和造粒。但由于物料在嚙合區(qū)間所受剪切力很大，所以也不適應(yīng)ＰＶＣ型材的生產(chǎn)。嚙合型異向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出系統(tǒng)在嚙合型異向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出中，兩根螺桿是對稱的，由于回轉(zhuǎn)方向不同，一根螺桿上物料螺旋前進(jìn)的道路被另一根螺桿的螺棱堵※，不能形成“∞”字型運(yùn)動。在固體輸送部分，物料是以近似的密閉“Ｃ”形小室的形態(tài)向前輸送。但為了使物料混合設(shè)計(jì)中將一根螺桿的外徑與另一根螺桿的根徑之間留有一定的間隙量，以便使物料能夠通過。物料通過兩螺桿之間的徑向間隙時，受到強(qiáng)烈的剪切、攪拌和壓延作用，因此，物料的塑化比較好，多用于加工制品。由于兩螺桿的徑向間隙比較小，因此，有一定的自潔性能，但自潔性比同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿要差。雙螺桿擠出機(jī)的主要參數(shù)：（1）螺桿公稱直徑。螺桿公稱直徑是指螺桿外徑，單位為mm。對于變直徑（或錐形）螺桿而言，螺桿直徑是一個變值，一般用最小直徑和最大直徑表示如：65~130。雙螺桿的直徑越大，表征機(jī)器的加工能力越大。（2）螺桿的長徑比。螺桿的長徑比是指螺桿的有效長度與外徑之比。一般整體式雙螺桿擠出機(jī)的長徑比是在7~18之間。對于組合式雙螺桿擠出機(jī)，長徑比是可變的。從發(fā)展看，長徑比有逐步加大的趨勢。（3）螺桿的轉(zhuǎn)向。螺桿的轉(zhuǎn)向有同向和異向之分。一般同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)多用于混料，異向旋轉(zhuǎn)的擠出機(jī)多用于擠出制品。（4）螺桿的轉(zhuǎn)速范圍。螺桿的轉(zhuǎn)速范圍是指螺桿的最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速（允許值）間的范圍。同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)可以高速旋轉(zhuǎn)，異向旋轉(zhuǎn)的擠出機(jī)一般轉(zhuǎn)速僅在0~40r/min。（5）驅(qū)動功率。驅(qū)動功率是指驅(qū)動螺桿的電動機(jī)功率，單位為kw。（6）產(chǎn)量。產(chǎn)量指每小時物料的擠出量，單位為kg/h。 冷卻定型裝置擠出的管狀物首先應(yīng)通過定型裝置，使之冷卻變硬而定型。為了得到符合尺寸要求和良好表面光潔度的管材，有效的冷卻是非常重要的。定徑方法分外定徑和內(nèi)定徑兩種。外徑定徑法是在管狀物外壁和定徑套內(nèi)壁緊密接觸的情況下進(jìn)行冷卻而實(shí)現(xiàn)的。保證這種緊密接觸的措施是從設(shè)在多腳架的一個餓支架和芯棒內(nèi)的連通孔向管狀物內(nèi)通入壓縮空氣，并在擠出的管端或管內(nèi)封閉，使管內(nèi)維持比大氣壓力較大而恒定的壓力。此外，也有在管套上沿圓而上鉆一排小孔用真空抽吸使管狀物緊貼套管的。內(nèi)徑定徑法是將定徑套的冷卻水管從芯棒處伸進(jìn)，所以必須使用偏移式機(jī)頭。用內(nèi)徑定徑法所制得的管材內(nèi)壁較為光滑，不管定徑套是外徑套還是內(nèi)徑套，其尺寸目前大多還憑經(jīng)驗(yàn)確定。對外徑定型來說，定徑套的長度一般取其內(nèi)徑的三倍。定徑套的內(nèi)徑應(yīng)略大于管材的名義尺寸，一般不大于2mm。相比較而言，外徑定型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。所以本設(shè)計(jì)采用外徑定型法。產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)我國采用ISO國際標(biāo)準(zhǔn)的對應(yīng)技術(shù)文件，結(jié)合國內(nèi)PVCU管材的發(fā)展情況和質(zhì)量水平，制定了符合我國國情并向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。另外，環(huán)保安全的PVCU管材的主要原料為PVC粉，輔料包括填充劑、熱穩(wěn)定劑、抗沖擊劑、潤滑劑、改良劑、發(fā)泡劑、著色劑等等。PVCU給水管中PVC粉含量在95%以上；PVC排水管中PVC粉含量不低于90%，其余部分為上述輔料成份的總和。在PVCU管材中，填充劑(碳酸鈣)的主要作用為降低管材成本（碳酸鈣的噸價與PVC粉噸價比例為1：16）。碳酸鈣與PVC粉的比例關(guān)系直接決定了管材質(zhì)量的好壞。如果碳酸鈣含量過高，雖然也能生產(chǎn)出管材，但質(zhì)量無法得到保證，更不能滿足PVCU管材50年之使用壽命。采用非鉛鹽穩(wěn)定劑取代傳統(tǒng)鉛鹽熱穩(wěn)定劑來生產(chǎn)PVC－U管材的廠家。鉛鹽熱穩(wěn)定劑中含有鉛元素，在管材的使用過程中會滲入水中。鉛進(jìn)入人體中較難排出，積累過多會引發(fā)鉛中毒。國家建設(shè)部也明文規(guī)定飲用水PVCU管材禁用鉛鹽熱穩(wěn)定劑。第三章硬PVC管生產(chǎn)車間工藝計(jì)算計(jì)原始數(shù)據(jù)：（一）聚合生產(chǎn)能力 200000噸/年硬PVC管材（二）年生產(chǎn)時間 7200小時（三）PVC管材合格率 99%（四）產(chǎn)品規(guī)格 φ 160~200mm（五）物料損耗系數(shù) 物料損耗工序配料高速混合擠出成型成型后處理損耗率%%%%每小時設(shè)計(jì)產(chǎn)量===每天設(shè)計(jì)產(chǎn)量=每小時設(shè)計(jì)產(chǎn)量日生產(chǎn)時數(shù)=24=673400kg年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=每小時設(shè)計(jì)產(chǎn)量年生產(chǎn)時數(shù)=7200=202020kg按每天物料在各工序中進(jìn)出料量進(jìn)行計(jì)算進(jìn)入工序物料量=日進(jìn)入后處理的物料量===675426kg日進(jìn)入擠出成型的物料量===677458kg日進(jìn)入高速混合機(jī)的物料量===680179kg日進(jìn)入配料的物料量===681542kg 日生產(chǎn)物料衡算工序輸入輸出物料物料損耗小計(jì)配料6815426801791363681542混合6801796774582721680179成型6774586754262032677458后處理6754266734002026675426日輸入輸出物料681542673400總耗8142物料衡算流程圖：輸入物料=輸出物料+總加工損耗物料1363681542680179配料6774586754266734002721混合2032成型2026后處理 物料衡算流程圖 原料消耗計(jì)算本設(shè)計(jì)配方組分配方PVC樹脂100CPE樹脂44硬脂酸鉛2硬脂酸鋇石蠟PE蠟輕質(zhì)碳酸鈣40由上表得：配方總分?jǐn)?shù)=100+4+4+2++++40=總單耗===各種原料單耗總量：PVC樹脂單耗=總單耗==年消耗量=PVC樹脂單耗年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=202020=134680t/t成品CPE樹脂單耗=總單耗==年消耗量=CPE樹脂單耗年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=202020==總單耗==年消耗量=年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=202020=硬脂酸鉛單耗=總單耗==年消耗量=硬脂酸鉛單耗年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=202020=硬脂酸鋇=總單耗==年消耗量=硬脂酸鋇單耗年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=202020=石蠟單耗=總單耗==年消耗量=石蠟單耗年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=202020=PE蠟單耗=總單耗==年消耗量=PE蠟單耗年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=202020=輕質(zhì)碳酸鈣=總單耗==年消耗量=輕質(zhì)碳酸鈣單耗年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=202020= 主要原料消耗序號原料名稱規(guī)格單耗量年消耗用途1PVC樹脂SG5134680主要原料2CPE樹脂H135填充劑3AR/工業(yè)熱穩(wěn)定劑4硬脂酸鉛≥99%穩(wěn)定劑5硬脂酸鋇≥99%穩(wěn)定劑6石蠟58半精煉潤滑劑7PE蠟20kg/包8輕質(zhì)碳酸鈣800目填充劑第四章 設(shè)備選型和臺數(shù)計(jì)算及能量衡算每小時設(shè)計(jì)產(chǎn)量===每批混合物料量===查張家港宏基機(jī)械有限公司生產(chǎn)高速混合機(jī)資料選取SHR—800A高速混合機(jī)，有效容積為600L SHR—800A高速混合機(jī)參數(shù)參數(shù)/型號總?cè)莘e有效容積電機(jī)功率主軸功率SHR800A800