两种方法生产PVC透明片材的常见问题及解决措施

邹华

【摘 要】通过结合压延法和挤出压光法两种生产PVC透明片的生产原理，分析PVC透明片生产过程中的常见问题，提出解决问题的措施。

【关键词】PVC透明片 压延 挤出压光 晶点 汽泡 发黄

PVC透明片生产工艺有两种，一种是常规的压延法，一种是挤出压光法，即由双螺杆挤出机生产的，它具有透光率高、表面平滑光亮、物理机械强度高、耐腐蚀、细腻度高等优点的主要硬质PVC，其在食品、医药、日常生活用品等领域应用广泛。PVC在生产过程中会出现多种问题，而压延法和挤出压光法因工艺和设备的不同，所面临的质量问题解决方法也有所不同，本文将探讨PVC生产过程中的常见问题，并提出相应的解决方法。

1 PVC透明片生产主要问题及分析

1.1 PCV透明片出现晶点杂质，黑黄点超标

由于生产工艺方式及设备不同，挤出法的PVC片材产品中的晶杂点相对于压延法生产的透明片材晶杂点要少的多，因为挤出法在挤出机物料进入模头前的熔融段设有过滤网，因此大的未塑化的颗粒及杂质等被过滤掉。但是在生产过程中的树脂颗粒不塑化、塑化不标准或难塑化形成的，仍然有细小的未塑化的粒子穿过滤网。

其主要形成原因有：（1）PVC树脂悬浮法生产聚合配方出现问题和工艺条件有误，分子量分布宽，造成加工工艺过程中，大分子量的不能塑化，部分小分子量粒子老化黄变，形成黄点，黑点；（2）加工助剂的品种、质量及用量问题；（3）加工工艺操作水平等包括进料顺序、升温速度及搅拌类型、干燥设备及工艺等问题，这些问题均会对晶杂点的多少产生造成影响。PVC树脂加工配方有误或加工条件不当。在加工过程中温度、时间、杂质、加工所用助剂的量和性质及加工设备问题等与晶杂点产生有关。塑化过程中由于没有吸收增塑剂难以塑化从而形成晶点，部分颗粒相对粒径较大，聚合度较高等因素可形成晶点。

1.2 PVC透明片出现气泡

出现气泡的主要原因为物料中低分子的易挥发组分较多，树脂和助剂可能因为受潮导致含水量升高，加工过程中不能很好地排除熔体中的气体，辊间余料调整不好、温度过低、外润滑用量过高等因素导致熔融物料粘度高，挥发成份在熔体里不能完全排出。

1.3 PVC透明片颜色发黄

PVC的成型温度工艺范围很很窄，熔融温度为136℃，而140℃就开始分解。因此需要加入稳定剂以提高其热稳定性，加入增塑剂降低其成型温度。两种片材成型方法中都存在加工艺控制的问题。

片材颜色发黄的主要原因为：（1）PVC透明片材加工温度高，树脂没有良好的稳定性，白度及老化白度在性能指标上表现较低，PVC树脂的双键含量较高 。配方中的稳定剂用量不足，造成这种现象的主要原因为生产厂家对产品成本的控制，将助剂用量降低，造成加工工艺时出现质量问题。（2）加工设备出现温控问题，当显示温度较实际温度低时，PVC物料出现分解，同样也会使PVC片材颜色发黄。（3）有些厂家为了降低成本将五型粉与六型粉甚至七型粉混用，造成过宽的分子量分布，在加工过程中为了达到高分子量的塑化，操作温度很高的情况下，低分子量部分已经分解造成片材发黄。（4）设备加工过程中熔融物流通道存在死角，造成熔融的塑料停留时间过长而分解黄变，生产过程中偶而流出造成发黄。如压延法中挤出机机头，压延辊两边没有及时清理的边角，塑炼机没有清理的死角及翻料头，挤出法的模头两边死角，不合理设计的螺槽、流道等。

1.4 流纹（水波纹）

透明片材的流纹也叫流痕或水波纹是压延法生产存在的工艺缺陷，因为辊间余料的旋转和塑料粘流态流动的各项异性，在辊间隙里辊宽方向上流动和流速的不一致，导致经过出片辊后，因为高分子的记忆效应，存留在片材表面形成流纹。而挤出法则没有这种现像，因为挤出法利用的是片材急冷的工艺，使得熔融物料的高分子在没有定向的条件下就已经冻结，从而表现出与辊面光洁度一致的表面，产品表面没有流纹或很轻微，光洁度很高。

2 PVC透明片生产问题的解决方法

2.1 对于出现晶杂点和黑黄点的问题

（1）原料的选择：应选择熔融指数低的树脂如六型粉或七型粉，国内及国外都可以，在包装上尽量选用吨装的，不要选用25KG装的小袋包装；（2）混料配方及工艺：PVC树脂在高速混合机内细小颗粒与助剂达到均匀混合，同时也使水分和挥发物挥发，PVC树脂表面被低熔点助剂的融化物包覆甚至部分融化物被PVC树脂吸收，增塑剂渗透到PVC树脂颗粒的内部，适当延长混合时间和提高混料温度能有效改善出现晶点问题，由于混合时间和混料温度的加长和升高，助剂会更加均匀，混料速度应在高速和低速间进行切换，延长配混料的熟化时间；（3）另外PVC透明片材物料中加入少量ACR，能有效加快物料熔融，熔體强度被提高，熔体平滑流动性加强，物料粘附减少，烧结得到分解，晶点可明显减少，同时提高片材的物理特性和挤出生产效率；（4）若问题出现为设备和挤出工艺方面，可增大螺杆剪动力和机头压力、提高熔融区机筒的设定温度等。PVC树脂加工的挤出机形式多样，如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、行星挤出机等，挤出工艺有机头压力、牵引速率及挤出温度等，产品的加工配方和助剂品种一般是其特定通用的，由于助剂的品种、技术指标及其配方中的配比需要针对具体加工进行设定，因此加工的设备、助剂及原材料的确定要有特定的配方，压延法当中因为有多条辊间隙，适当增大余料，因两辊之间的剪切作用，可有效提高塑化效果。

2.2 汽泡的解决方法

片材中若出现气泡时应该进行混料工艺调整试验，搅拌混合方式宜采用高低速搅拌，混料时间应适当延长，出料温度应提高，目的是排除物料中的水分。调整混料工艺后，通过延长物料混合时间，物料中的挥发物得以充分排出。若原料的含水量较高，主要采取措施为延长物料混合时间或更换物料，生产中有些助剂会出现反应不完全，挥发分较高，此类原料在生产中应避免使用。在压延法中应增加增塑剂的用量或减少润滑剂的用量，降低熔体强度，使得熔融的物料在辊间剪切时能够顺利地将低分子挥发物从中排出。

2.3 片材发黄的应变

通过将PVC树脂与正常树脂进行对比可观察出树脂白度与树脂老化白度，并分析所出现的问题，通过检测PVC树脂中铁离子含量判断发黄原因，因为树脂中铁离子含量过高将会对产品的颜色造成影响，出现片材发黄或发暗等不良现象。所以稳定剂不足是造成片材颜色发黄的主要原因，主要解决措施为更换树脂。在PVC配方中增加稳定剂的用量，可有效减少加工工艺波动对产品质量的影响，定期检修挤出机等设备，校准各区温控。

为了减少氯化氢的产生，防止形成共轭多稀结构，增加挤出加工顺利进行，延长制品的使用寿命可添加热稳定剂，热稳定剂能稳定PVC中碳氯链上的氯原子。热稳定剂不仅要有优良的热稳定性，相溶性好，对制品的物性无任何影响。要选用与PVC相溶性好的粒料对凝集起到防止作用，为促进物料的分解可对混料工艺进行检查，在选择粒料品种时应以着色力强、分散性好及耐垫性好为主。在PVC中添加润滑剂对提高制品表面性能有显著作用，其主要分为内润滑和外润滑两种，内润滑对降低物料间的摩擦力有明显帮助，增加粉状物料在机筒内凝胶化，熔体流动性增加，设备负荷得以减轻，挤出加工能力更强。外润滑剂的作用为减少物料的粘附，物料对螺杆、机筒、模唇表面的粘附性降低，物料在挤出机中分解烧结致使透明片材表明光滑性和透明度提高。

结语

PVC透明片压延法和挤出压光法在生产过程中都会遇到各种各样的问题，但两种方法在对原料的处理和配方上都有相同之处，由于后续的工艺设备上的差别，处理方法有所不同，对于各种问题都应仔细研究，找出问题的根源并及时作出处理，并且在生产过程中对于原料、设备及环境都应严格按照操作规程要求，并且操作规范，才能有效避免出现PVC透明片质量问题，同时也应根据理论知识做好预防措施，减少问题发生的可能性。

参考文献

[1]贾小波，张学明，李静.PVC透明片材生产中的常见问题及解决措施[J].聚氯乙烯，2011，01.

[2]李熙然.耐寒透明PVC的制备及共混改性研究[D].北京化工大学，2013.12.