Основные параметры технологического процесса экструзии с раздувом

Основным параметром в процессе производства выдувных изделий является температура расплава. Низкая вязкость расплавов при высокой температуре обычно приводит к высокому качеству поверхности и высокой прочности выдувных изделий. Однако если температура слишком высока, заготовка имеет резко выраженную тенденцию к удлинению по выходе из головки. При этом заготовка получается более тонкой у головки и более толстой на конце (образование «шейки»). Такие заготовки, естественно, непригодны для производства выдувных изделий, так как в готовом изделии появляется разнотолщинность. При очень высокой температуре расплава возрастает общая продолжительность операции из-за более длительного охлаждения, а также увеличивается усадка готового продукта.

Перерабатываемый материал может быть чувствителен к перегреву (например, непластифицированный поливинилхлорид), т.е. при высоких температурах имеется опасность термической деструкции.

При невысокой температуре расплава перечисленные недостатки отсутствуют, однако, если температуры слишком низки, изделия получаются с плохой наружной поверхностью и малой прочностью. Чтобы уменьшить эти дефекты, применяется иногда высокое давление раздува. При переработке кристаллических полимеров температура расплава точно поддерживается в точке плавления кристаллов или чуть выше, чтобы создать ориентированную структуру и получить более высокую прочность изделия.

Следовательно, для получения изделий с хорошим внешним видом и высокой прочностью, а также для обеспечения высокой производительности в экструдере для получения выдувных изделий должно осуществляться регулирование температуры расплава с тем, чтобы поддерживать ее на максимально низком уровне. Эта температура должна поддерживаться в течение всей работы и воспроизводиться во всех циклах. При этом даже при сравнительно низких температурах должна обеспечиваться высокая производительность машины.

Перечисленные требования лучшим образом удовлетворяются при использовании червяков с отношением длины к диаметру около 20:1, имеющих короткую зону дозирования с глубокой нарезкой, короткую зону сжатия и вращающихся при сравнительно низких скоростях. Давление, температура и вязкость расплава регулируются при помощи соответствующего клапана в головке. Обычно в головке устанавливают термопару для замера температуры расплава; а также датчик для замера давления.

При изготовлении выдувных изделий из материалов, чувствительных к перегреву (таких, как непластифицированный поливинилхлорид) возникающие проблемы обусловлены конструкцией головки. Обычно для производства выдувных изделий из полиолефинов и других материалов применяют угловые головки. Возможность застоя материала и последующей его деструкции в головках этого типа, особенно в условиях циклической работы, очень велика, поэтому их стараются не применять. С большим успехом используются головки с «донным питанием». Но и здесь происходит поворот потока на 90°, и частицы на внешнем и внутреннем радиусах проходят пути различной длины. Наилучшее решение в настоящее время состоит в применении горизонтальной системы форм или экструдера, который расположен вертикально. При этом устанавливается прямоточная головка для профилирования заготовки, и, следовательно, полностью устраняются проблемы, связанные с изменением направления потока расплава.