浅议聚丙烯树脂挤压造粒过程颗粒外观影响因素

宋圭盛

摘 要：挤压造粒是将聚丙烯树脂由粉末状挤压熔融后造粒，使聚合物性能稳定，便于储存，运输。树脂等级确定主要是通过熔融指数，黄指，色粒，黑粒，大小粒、拉伸屈服强度等。影响树脂颗粒外观主要有大小粒、托尾粒、气泡粒、粘黏粒，色粒等等因素，它们影响产品质量等级。在生产中如何快速高效产出高等级的产品至关重要，可以减少浪费，增加产品收入。本人就通过自己操作德国CWP公司生产的ZSK350捏合型同向旋转双螺杆挤压机的一些经验谈一谈聚丙烯产品颗粒外观的影响因素，如有不足提出宝贵意见一起探讨。

关键词：颗粒外径;模板;切刀

1 前言

在我们生活的环境中，越来越离不开树脂这种产品，这也是由树脂优良的性能所决定的。聚丙烯树脂质轻、无毒、无味，具有优良的机械性能和耐热性，良好的绝缘性、化学稳定性等等特点。

2 设备组成及工艺介绍

ZSK350捏合型同向旋转双螺杆挤压机主要有：①传动系统;②挤压系统;③节流开车阀;④熔融泵;⑤换网器;⑥水下切粒机;⑦切粒水系统和粒料处理系统等组成。粉末状聚丙烯经挤压机熔融，挤压，切粒后经切粒水输送，离心干燥，振动筛选，风机输送包装这一过程。

3 颗粒外观的影响因素

影响产品颗粒外观因素比较多，总结了几点一起探讨，有物料的特性，切粒机的转速，切粒水温，模板温度，换网器破损，模板磨损，模孔开孔率，模板和切刀间隙，切刀损坏，振动筛网破损等。

3.1 物料特性

不同牌号产品的熔融指数、密度、力学性能等特性大小差别较大，因此经切粒机切出的粒子大小也是不同的。

3.2 切粒机转速

切粒机转速的高低影响颗粒的大小，转速过高过低粒子会过小或过大，影响产品外观，应根据生产负荷，观察颗粒外观及时调整切粒机转速。

3.3 切粒水温

水温过高，切粒后产品所需冷却时间长，可能造成粒子粘结，容易出现粘黏粒子。水温过低，切粒后粒子冷却速度快，粒子脆性较大，容易产生碎屑碎粒。因此，确定合适的水温很关键，根据不同牌号特性和日常生产经验，切粒水温一般设定在50℃-60℃之间。

3.4 模板温度

模板温度高，树脂经过模板流出较快，切出粒子较大，粒子的冷却时间也会变长，易产生粘结粒子。模板温度过低，树脂流出较慢，切出小粒。模板温度低，也容易造成模孔堵塞，切粒不均。

3.5 换网器破损

换网器在熔融泵后模板前，共四组滤芯，每组19个滤芯，总过滤面积13800cm2，用于过滤融化的树脂，去除外界的杂质，保证最终产品质量。正常生产中某个或某几个滤芯破损，会导致模板前压力增高，过滤网完好时模板前压力为10MPa左右（负荷高低变化不大）。当挤压机提高负荷至40t/h以上时，换网器压差还是3.5MPa左右（正常随负荷升高换网器压差会增大），模板前压力超过12.5MPa以上表明滤芯有破损，切出粒子粒形偏大，会出现大量大粒，影响产品质量等级。通过调整模板温度，切粒机转速等参数可以短暂控制，随着负荷波动滤芯破损变大，模板前压力继续升高，调整这些参数作用不大，应及时更换新的滤芯。

3.6 模板磨损

挤压机长时间运行，切刀与模板相互作用对模板的影响较大，模板磨损严重，磨痕较多较深模板不平，模孔出现破损，切出粒料出现拖尾粒，影响颗粒外观。

3.7 模孔开孔率

顾名思义模孔通孔情况，挤压机开车有冲模这一过程，目的就是冲通模孔，保证模板开孔率。我们使用的模板有1800個模孔，每个模孔直径2.6mm，在开车或者挤压机运行时会导致部分模孔堵塞，个别模孔堵塞的影响可以忽略不计，当模孔堵塞达率10%时，会产生较多小粒，在后续输送中很容易堵塞旋阀影响生产稳定，因此，开车前冲通模孔很重要，冲模时一定确认模孔完全冲通。

3.8 模板和切刀间隙

模板与切刀间隙过大，切出粒子偏长偏大。间隙过小，导致粒子过小，模板和切刀磨损的也快。安装时模板与切刀刀轴垂直度不高，模板与切刀面存在夹角，切出粒子不均匀，设备磨损的快。

3.9 切刀损坏

设备运行中，切刀长时间运行磨损的情况下，会出现切刀刀刃变盾断裂等现象，造成切粒困难切不断等问题，粒料中出现粒子粘黏拖尾料，垫刀料现象影响产品质量，及时调整进刀压力或更换新的切刀以解问题。

3.10 振动筛网破

振动筛共有上下两层网，上面一层除大粒，最下面一层除小粒，合格料经中间送往后系统。筛网不管哪层破损，都不能将不合格粒行粒料筛选出来，从而影响产品质量。通过筛网大小粒出料口及时判断筛网完好情况，如有破损及时停车更换新网。

4 技术总结

ZSK350捏合型同向旋转双螺杆挤压机自动化程度高，负荷调节范围宽，操作简单方便。挤压造粒后聚丙烯颗粒外观，直接影响产品的质量等级确定。在确保添加剂等其他条件正常情况下，确保好的粒行，最重要的是模板温度，切粒水温，切粒机转速及刀压，切刀与模板间隙，切刀磨损等。换网器滤芯破损导致的粒行偏大，也是被容易忽略的。以上几点是通过参阅查找一些资料和生产中总结的一些经验归纳的，如有错误和不足希望批评指正。

参考文献：

[1]张振坤.化工基础[M].北京：化学工业，2007（5）.