生產(chǎn)中如何提高管材品質(zhì)

（1）原料干燥

使用黑色原料或批號不同的原料時，必須烘干后才能使用，以避免因擠出量的波動和負(fù)載的波動，造成管材的壁厚波動。脫濕干燥機的原理是將熱風(fēng)中的水分經(jīng)過分子篩置換后，再用干燥風(fēng)吹走原料中的水分，利用這種方法可以將原料中的水分降至0.01%以下，干燥溫度一般在80～100℃，干燥時間一般在2～3h，性能穩(wěn)定的干燥機可以將干燥風(fēng)的露點降至-30℃以下。對于管材需求方來說，管材生產(chǎn)廠家的干燥設(shè)備裝備水平是判別能否生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的管材的重要因素。

（2）重力計量系統(tǒng)和在線壁厚測量裝置

重力計量系統(tǒng)和在線壁厚測量裝置對生產(chǎn)大口徑厚壁管材具有重要意義。通過重力計量系統(tǒng)和在線壁厚測量裝置可以在管材出真空槽后及時進(jìn)行測量和調(diào)整。

重力計量系統(tǒng)主要是通過電子秤控制落料量來控制每米的單重，控制信號主要來源于螺桿轉(zhuǎn)速和牽引速度，也可以在二者之間進(jìn)行切換；建議通過控制螺桿轉(zhuǎn)速來控制落料量，在生產(chǎn)厚壁管材時，會避免信號失真造成的系統(tǒng)誤差。重力計量系統(tǒng)的控制精度可以達(dá)到0.2%。

德國INOEX的超聲波測量裝置能夠?qū)崿F(xiàn)100%壁厚測量和缺陷檢測，但測量的管材外徑有限且較易受環(huán)境的影響。一方面，調(diào)整好壁厚偏差可以大大降低由于原料不穩(wěn)定而生產(chǎn)壁厚不均勻產(chǎn)品的概率；另一方面，可使廠家在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)盡量節(jié)省原料。

注意;我們一般還會使用手持超聲波測厚儀進(jìn)行在線監(jiān)測。

（3）工藝溫度的選擇

首先應(yīng)該注意進(jìn)入擠出機的料溫。由于擠出機的設(shè)計越來越多地考慮產(chǎn)量因素，大量使用帶有溝槽的強制進(jìn)料段，這就要求進(jìn)入擠出機的料溫不要太高。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，如果料溫為80℃，設(shè)備達(dá)到同樣的負(fù)載，產(chǎn)量要下降10%左右。建議在不影響產(chǎn)量的前提下，進(jìn)入擠出機的料溫能夠降到50℃以下。機筒和模頭的工藝溫度必須能夠連續(xù)、準(zhǔn)確；這就要求控制系統(tǒng)具有精確的控制能力和較強的穩(wěn)定性。

機筒和模頭的加熱通常是通過控制面板設(shè)定加熱程序進(jìn)行控制。加熱一般分為兩個階段，第一階段僅給模頭加熱，將溫度升至160℃恒溫t1時間；第二階段再將機筒和模頭同時加熱:模頭溫度直接升至工藝溫度并恒溫t1時間；而機筒需要先加熱到160℃，恒溫約t2時間后再加熱到工藝溫度并恒溫t2時間。鑒于加熱時間不論長或短均會導(dǎo)致開機廢品的增加，時間長會導(dǎo)致表面出現(xiàn)糊料，時間短會導(dǎo)致塑化不好；建議管材生產(chǎn)廠家根據(jù)實際生產(chǎn)情況制定工藝規(guī)程，對預(yù)熱和恒溫時間進(jìn)行規(guī)范。

（4）經(jīng)濟產(chǎn)量的設(shè)定

考慮到設(shè)備的綜合輸出能力以及管材產(chǎn)量之間的矛盾，為延長設(shè)備的使用壽命，建議經(jīng)濟產(chǎn)量設(shè)定為最高產(chǎn)量的70%～80%；在生產(chǎn)縮徑比較大、壁薄以及靠近設(shè)備能力下限的產(chǎn)品時，建議經(jīng)濟產(chǎn)量為最高產(chǎn)量的50%～60%。

（5）表觀尺寸的控制

管材的表觀尺寸主要包括壁厚、平均外徑、長度和不圓度四個指標(biāo)。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)提供的數(shù)據(jù)，可以用下列公式估算聚乙烯壓力管材的外徑偏差和壁厚偏差。燃?xì)夤茏畲笃骄鈴絛em，max=dn×1.006；水管最大平均外徑dem，max=dn×1.009；燃?xì)夤芗八艿淖畲蟊诤馿y，max=en×1.12；管材單重估算公式M=ρ×π×e×(d-e)。生產(chǎn)時將壁厚、外徑控制在下限和將壁厚、外徑控制在上限，燃?xì)夤懿牡拿棵讍沃叵嗖羁蛇_(dá)10%左右，水管的每米單重相差高達(dá)近20%。一方面，在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)，管材生產(chǎn)廠家可以有較大的空間在產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)成本之間尋求一種平衡，以期既能滿足質(zhì)量要求又能降低成本，這也就是為什么一些廠家在考慮工藝損耗后原料利用率又能超過100%的原因；但另一方面，也為生產(chǎn)廠家出了個難題，在保證質(zhì)量的前提下，到底按什么范圍進(jìn)行生產(chǎn)才合適呢?按照標(biāo)準(zhǔn)的要求，管材尺寸的測量要在生產(chǎn)出管材24h后進(jìn)行，且要求測試溫度為(23±2)℃；但在實際生產(chǎn)中，厚壁管材的下線溫度甚至能達(dá)到80℃，導(dǎo)致外徑和長度等指標(biāo)的測量失真，管材質(zhì)量問題不能及時得到反饋，大量的廢品會隨之產(chǎn)生。

（6）口模和定徑套的匹配

A．克勞斯瑪菲生產(chǎn)線，口模最好按照管材直徑一一對應(yīng)，但我們在生產(chǎn)實踐為了解決一些原料加工問題，如中沙049原料在直徑160~250經(jīng)常出現(xiàn)的魚鱗狀斑點會適當(dāng)選用上一個直徑的模頭。原則上不會使用小一個規(guī)格的口模。

B．定徑套的選擇，歐洲設(shè)備廠家一般都配有SDR11以及SDR17兩種規(guī)格定徑套。如生產(chǎn)其他規(guī)格，我們一般用偏大的規(guī)格，如SDR13.6，選用SDR11。SDR21?、SDR26選用SDR17。使用偏大的定徑套一般會造成外徑變小。反之會造成外徑超大。在生產(chǎn)SDR26選用SDR17時，還會造成壁厚隨機波動。（也可能是模具原因）

（7）口模間隙的調(diào)整

理論上講，為獲得壁厚均勻的管材，要求芯模、口模和定徑套的中心在同一條直線上且口模間隙應(yīng)該調(diào)整得均勻、一致。但在生產(chǎn)實踐中，外徑315mm以上的管材，尤其是生產(chǎn)厚壁管材時，熔體粘度難以支撐重力的作用，會出現(xiàn)熔體流垂現(xiàn)象，導(dǎo)致管材的上、下壁厚不均。所以，管材生產(chǎn)廠家通常要通過調(diào)節(jié)口模壓板螺栓來調(diào)整口模間隙，口模上間隙通常要大于下間隙。

（8）壁厚偏差的調(diào)整

壁厚偏差的調(diào)整主要通過手動方式進(jìn)行。這需要生產(chǎn)人員具有一定的經(jīng)驗。包括調(diào)整口模間隙及定徑套。

| 管道老霍談“提高管材品質(zhì)”之二 |

HDPE管道添加回用料的控制

HDPE回用料運用于管道生產(chǎn)在國內(nèi)屬于一個敏感的話題，一方面用戶由于對塑料再生產(chǎn)業(yè)的不熟悉而帶來的對再生料的一概拒絕。當(dāng)然，一些不規(guī)范的工廠沒有嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)以及工藝要求，盲目、不負(fù)責(zé)任的使用不符合要求的再生料而造成產(chǎn)品質(zhì)量低劣，加深了用戶及公眾的壞影響。另一方面實際上因為成本及加工工藝等原因，大部分工廠或多或少都在或者準(zhǔn)備使用再生料。HDPE管道添加回用料的控制，主要想說2點：

一、常用的各種HDPE回用料性能區(qū)別?

• 管材

管材的品級一般具有小于1的熔體指數(shù)和中寬到寬的MWD。在加工過程中，低的MI可獲得適宜的熔體強度。更寬MWD品級更適于擠塑，因為它們具有更高的生產(chǎn)速度，較低的?？趬毫Χ胰垠w斷裂趨勢減少。

• 注塑大中空

注塑品級一般熔體指數(shù)2~10，有具有韌性較低流動性品級和具有可加工性的較高流動性品級。用途包括日用品和食品薄壁包裝物；有韌性、耐用的食品和涂料罐；高抗環(huán)境應(yīng)力開裂應(yīng)用，如小型發(fā)動機燃料箱和垃圾罐等大中空制品。

• 吹塑小中空

吹塑在美國銷售的HDPE吹塑產(chǎn)品范圍從裝漂白劑、機油、洗滌劑、牛奶和蒸餾水的瓶子到大型冰箱、汽車燃料箱和筒罐。吹塑品級的特性指標(biāo)，如熔體強度、ES－CR和韌性，一般使用中寬到寬MWD品級，熔體指數(shù)1~1.5。

• 膜料

膜料的主要是要求拉伸強度，拉伸強度大的話，韌性越好。一般具有小于1的熔體指數(shù)和中寬到寬的MWD。分子量和分子量分布接近管道料。

二、回收以后用于生產(chǎn)管道，必需要通過下面的檢測

• （1）氧化誘導(dǎo)時間（OIT）
• （2）熔體質(zhì)量流動速率

熔體流動速率是一個選擇塑料加工材料和牌號的重要參考依據(jù)，能使選用的原材料更好地適應(yīng)加工工藝的要求，使制品在成型的可靠性和質(zhì)量方面有所提高。

• （3）管材靜液壓強度

加入回收料后，在一定摻量下對管材液壓強度影響不明顯。

• （4）斷裂伸長率

隨著回收料摻量的增加，管材斷裂伸長率都隨之下降，摻未經(jīng)改性回收料的管材下降幅度最快。其中摻未經(jīng)改性回收料的管材摻量在10％時，斷裂伸長率接近標(biāo)準(zhǔn)要求下限值；摻國產(chǎn)改性后的回收料時，在10％摻量范圍內(nèi)，管材性能與摻進(jìn)口回收料后的性能接近。

• （5）縱向回縮率

隨著回收料摻量的增加，管材縱向回縮率都呈增加趨勢，表明回收料的加入對管材縱向回縮率影響較大，而回縮率的增加也從側(cè)面說明管材遇熱穩(wěn)定性變差。

• （6）塑料灰分?

在高溫灼燒時，聚合物發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化，最后有機成分揮發(fā)逸散，而無機成分（主要是無機鹽和氧化物）則殘留下來，這些殘留物稱為灰分。一般改性的產(chǎn)品里面，灰分就是硅石、碳酸鈣、滑石粉、玻纖、鈦白粉等一些無機礦物質(zhì)。塑料灰分測定可以得出該材料的碳含量，根據(jù)材料化學(xué)式可以算出材料理論碳含量值，與實測值對比可知道你測定的材料的真假。

（上文內(nèi)容匯總自PlasTrend擠出管道·型材群6月14日“管道品質(zhì)提升在線研討活動”中國廢塑料協(xié)會專家管道老霍發(fā)言內(nèi)容，在此特別感謝塑料趨勢·段慶生先生。）