PVCシート押出工程の温度設定とは？

適切な押出温度を設定することは、高品質のPVCシートを製造する上で非常に重要であり、物理的特性と製造工程の効率の両方に影響を与えます。

PVCシートの押出成形に最適な温度は、一般的に160℃～200℃であり、欠陥を防ぎ、安定した厚みと表面品質を確保するために極めて重要である。

温度設定に影響を与える要因を理解することで、PVCシート押出工程のパフォーマンスを大幅に向上させることができます。より深く掘り下げて、優れた製品特性を達成するための温度制御の役割について学びましょう。

PVCシート押出工程における温度最適化のベンチマークとは？

PVCシートの押出成形において正確な温度制御を実現することは、製品の品質と工程効率を維持するために不可欠です。そのためには、押出工程全体を通して最適な温度条件を導く特定のベンチマークを理解する必要があります。

PVCシートの押出成形では、バレル、ダイ、および冷却の温度を適切に維持することにより、均一な可塑性と表面仕上げのために温度を最適化し、欠陥やエネルギー使用量を削減し、出力の一貫性を高めます。

PVC樹脂の熱安定性

PVC樹脂は熱に弱いポリマーである。単純なPVC樹脂は100℃で分解し始め、150℃で分解が加速する。

一方、PVCは160℃で初めてガラス状態から高弾性状態を経て粘流動状態になる。従って、単純なPVC樹脂をそのまま加工することはできず、樹脂の粘度を向上させるための添加が必要となる。 樹脂の熱安定性¹ 熱安定剤を添加する。一般的なPVC樹脂の安定剤試験は180℃、30分、200℃、20分の条件で行われる。したがって、PVC樹脂の可塑化温度と時間はこの範囲を超えてはならない。

可塑化度

PVCプラスチックでは、可塑化度は製品の結晶化の度合いであり、PVC標識の一次粒子の融合の度合いである。

60%-65%の未変性PVC-Uの可塑化度、つまり、一次粒子の製品はまだ完全に可塑化されていない、融合の大部分のみ、最強の耐衝撃性、そのうちの60%の可塑化度、最高の破断強度、65%の可塑化度は、破断時の最大伸び時：多くの研究や試験データが示しています。

融解温度が150℃以下の場合 可塑化度² はゼロである。溶融温度が190℃以下では、製品中の一次粒子がはっきり見え、可塑化度は45%以下である。

溶融温度が約200℃の場合、製品境界の一次粒子はほとんど消失し、わずかな一次粒子しか見えなくなり、可塑化度は70%となる。溶融温度が200℃以上の場合、製品中の一次粒子は完全に可塑化され、可塑化度は80%以上に達する。

CPEを用いた混合システムの処理温度

すべてのPVC製品は、以下のように追加される。 CPE配合強化改質³また、CPE衝撃改質剤の温度帯は比較的狭く、多くの試験で、CPE改質PVCは190℃と200℃の生成物の形成条件下で、そのミクロモルフォロジーが大きく異なることが証明されている。

改質剤粒子を190℃に加熱すると、網目構造を形成してPVCの一次粒子を覆い、良好な衝撃強靭化効果を与える。PVCの一次粒子を200℃に加熱すると、完全に可塑化し、可塑化度は80%以上に達する。

PVCの一次粒子が200 ℃で完全に溶融すると、網目構造が消失して球状となり、PVC樹脂マトリックス中に分散する。 耐衝撃性⁴.

上記の議論から、我々は CPEブレンド⁵ は、比較的過酷なPVCの加工条件を変更する。さらに、PVCは "非特性 "ポリマーであり、PVCの劣化は温度だけでなく時間にも関係している。温度が高ければ高いほど劣化時間は短くなり、低ければ低いほど劣化時間は長くなる。

スクリューとバレルの温度は、180℃から185℃の間で管理されるべきである（これは実際の溶融温度であり、バレルに表示される温度ではないことに注意。）これは、溶融物が機械内に高温で長時間滞留し、分解するのを防ぐためである。

成形を完了させるためには、ノズル内の溶融物と金型との温度差を190～200℃あるいはそれ以上に制御し、溶融物が金型に入った瞬間に最適な可塑化度に達するようにする必要がある。成形の状態から最適な可塑度になるように、できるだけ早くノズルから金型に押し出し、高温に長くとどまって分解しないようにする。

PVCシート押出工程の温度設定とは？

PVCシートの押出成形では、適切な温度を設定することが非常に重要であり、用途に応じた最適な製品品質と工程効率を確保します。

理想的なPVCシートの押出温度は160℃～185℃で、製品の品質を最適化し、廃棄物を最小限に抑え、工程の安定性を高める。

フィードセクション

温度範囲は185℃～195℃である。表示温度が185℃以上になるように、温度は少なくとも185℃に設定する必要があります。押出量が多いほど、このセクションで必要な温度は高くなります。これにより、粉末を素早く加熱し、ガラスを小片に成形することができる。

当社のネジ管、排水管の押出生産は高速押出です。特にネジ管は、私が調べた情報では、これほど高速生産は見たことがありません。

そのため、当社のねじ切り管と排水管の押出設備は、材料部の温度が超高く、一般的に195℃以上であり、個々の機械でも210℃-220℃に達するが、実際の内部温度は100℃-130℃の間だけである。実際の内部材料温度は100℃～130℃に過ぎず、ガラス状態に必要な150℃に近づけることができるのは、供給セクションの最後だけである。

圧縮セクション

通常180 ℃であるが、実際の押出速度により、適切に上昇させることができる。このセクションで生産されるパイプの温度は180℃以上、最高190℃～195℃であり、排水用パイプの温度は約180℃である。

溶解セクション

通常180℃であるが、実際の押出し速度に応じて上げることもできる。このセクションでネジ付きパイプを製造する場合の温度は180℃より高く、最高190℃～195℃である。排水パイプの製造温度は、おおよそ180℃前後である。

測定セクション

全体の温度制御 押出工程⁶ は非常に重要であり、その重要性は供給部のそれよりもさらに大きい。温度は、押出機のせん断性能と押出量の大きさにもよりますが、一般的に170℃～180℃に設定し、表示温度が≦185℃になるようにします。

計量部の内部せん断による発熱が大きいため、溶融温度が高くなりやすい。溶融温度が高すぎると塩ビの分解が促進され、黄変、変色、発泡などの品質問題が発生する。したがって、必要に応じて、スクリュー温度と供給速度を個別に調整する必要があります。

押出金型本体温度

押出成形用金型のダイ本体の温度設定は非常に簡単です。主な目的は、金型本体の中で溶融物が冷えないようにすることです。ほとんどの場合、185℃前後に設定します。たいていの製品ではこれで十分です。しかし、ベローズのように、もう少し高い温度、例えば190℃に設定する必要がある製品もあります。

口金部分の温度

190℃から210℃の間で、押出成形品にどの程度の光沢を持たせたいか、押出機をどの程度強く押し込むかによります。一般的に、ダイの温度を上げると、より光沢のある製品が得られます。しかし、押出機の背圧を下げることにもなります。押出機の背圧を下げれば、当然摩擦やせん断の量も減ります。

言い換えれば、金型温度を上昇させることで、内部摩擦を低減させることができる。 せん断熱⁷ 内部摩擦せん断発熱が大きすぎる場合）、押出機の発熱を小さくすることができ、その逆も同様である。

私の会社は20年来PVC押出生産に従事しており、その中で、何人かの経験豊富な押出操作のホストハンドがあり、そのほとんどはすでに生産工程の製品ニーズを満たすために口金温度調整を通じて知っている。

PVCシート押出工程温度の最適化メカニズムとは？

PVCシートの押出工程における温度の最適化は、品質管理にとって極めて重要であり、製品の一貫性と生産効率に影響を与える。

PVCシートの押出温度を最適化することで、正確なヒーティングゾーン制御による一貫した厚みの確保、廃棄物の最小化、不良品の削減など、品質が向上します。

円錐二軸押出機による PVC-U押出⁸ 製造工程全体は、各加熱部の具体的な機能に応じて、加熱、恒温、断熱、その他の3つの領域に大別できる。

暖房と 温度調節⁹ 主に押出機内で発生し、エアベントを境界とする。これは、比較的独立した、相互に関連する2つの部分に分かれています：断熱エリアは、複合コア、押出ダイ本体、押出出口金型によって処理されます。

まず、PVC-Uの押出工程には2つの熱源があることを明確にしましょう。ひとつは電気ヒーターによる外部熱。もうひとつは、二軸スクリューのせん断、カレンダリング、PVC-U材料の摩擦、PVC-U自体の摩擦によって発生する内部熱です。この2つの熱源は、押出の段階によって異なる役割を果たします。

温度制御ユニットは外部熱を制御するだけである。押出機ヘッドに内部熱はなく、口のダイ部分の温度は一般的に制御しやすい（型にはまらない押出金型の設計のパラメーターの一部も内部熱を発生させる）；内部熱が存在すると、せん断は強くなるが、まだ圧縮部の材料可塑化の必要性を超えておらず、主に溶融部の排気サービスに使用され、比較的安定し、制御しやすい。

せん断は弱く、主に外部加熱に依存していますが、外部加熱は、供給セクション（下部押出機の外部加熱電源構成が特に顕著である）の材料の可塑化のニーズを満たすことは困難である;せん断熱は、計量部の材料の可塑化のニーズを上回っている多くの場合、温度制御装置の制御対象ではありません。したがって、温度制御、供給セクション、測定セクションの全体の押出プロセスでは、温度制御と困難の焦点である。

押出の温度制御は主に材料の温度を指し、スクリュー、バレル、ダイスの温度ではない。設定温度は単なる手段であり、表示温度は作業条件によって異なり、材料温度と表示温度には対応関係がある（供給部の材料温度は表示温度より低く、計量部の材料温度は表示温度より高い）。

また、熱電対の取り付け位置も表示温度に影響するため、表示温度は材料温度を部分的に反映しているに過ぎず、温度設定の基礎・基準に過ぎない。以下、具体的な温度設定の仕組みと各部のポイントを説明する。

過負荷の押し出し、温度制御のできない状態とその対策とは？

過負荷押出は、特に温度制御に失敗した場合に、材料の完全性とプロセス効率に影響を与えるなど、製造において重大な問題を引き起こす。

過負荷押出は、過剰な力や温度の問題により加工を中断させる。対策としては、安定性と品質を維持するためのメンテナンス、精密な温度管理、監視などが挙げられる。

上記の新しいアイデアには前提がある。それは、通常の押出条件では、表示温度を基準として制御していることである。押出効率が適切に改善されない場合、供給部から供給される熱が材料の可塑化の熱要求を満たすことが難しく、表示温度が制御されず、しばしば設定温度より低くなり、ベントへの材料がうまく可塑化できず、ベントから真空引きされる粉末がまだ残っていることも起こります。

たいていのオペレーターは、コンプレッション・セクションとメルティング・セクションを補うために、リア・セクションの温度を上げる。その害はそれほど大きくない。主な弊害は計量部にある。計量部の総熱量は、一定温度での溶解に必要な熱量を上回る。

これは、押出速度の増加により、計量部でのせん断摩擦による発熱が増加するためである。その温度は設定温度よりも高くなることが多く、その結果、局部的な過熱が生じ、押出製品が分解する。この現象は、押出効率が高くなるほど深刻になる。

この現象は、押出効率の大きさによって変化する。押出効率が高いほど、設定温度と表示温度との温度差が大きくなり、悪影響が深刻になる。この現象は、供給部スクリューのせん断発熱量が低い、または外部加熱パワー構成の押出機で特に顕著である。

表示温度が設定温度と一致しない場合、プロセスの最適化は時間の無駄です。これは、押出機に投入される熱量が、プラスチックを溶かすのに必要な熱量と同じでないことを示している。

供給部の設定温度と表示温度との温度差は、外部加熱やせん断熱が十分でないかどうかを示し、計量部の設定温度と表示温度との温度差は、せん断熱がどれだけ余分にあるかを示す。

現在、加熱マッチングの供給セクションにおける中国の押出機の生産は、それぞれ、2つの措置を講じる：1つは、このような6 5/132円錐二軸押出機の供給セクションの電力構成として、加熱コイルの電力を改善することである9 kWに達している;第二は、効果的にねじ溝の圧縮比を向上させ、シングルヘッドスレッドの設定後にダブルヘッドスレッドの供給セクションまたは圧縮セクションで、スクリュースレッド構造を改革することです。

押出機供給部の熱供給不足は、近年かなり改善されてきた。しかし、計量部での過剰なせん断熱は、依然として押出効率の向上に制限を与えている。

この問題についても特別な研究を行いました。現在、当社の二軸押出機はすべて特別にカスタマイズされています。超高速押出成形に対応するため、スクリューエレメントの計量部を増やし、スクリューエレメント間のギャップを広げるなど、パラメーターを調整しました。スクリュー構造に起因するせん断熱に加えて、せん断熱は押出速度に対する供給速度の比率にも直接影響されます。

機器・電気製品の故障状態と対策は？

さまざまな分野の機器や電気製品の信頼性と安全性を維持するためには、故障状態と効果的な対策を理解することが極めて重要です。

オーバーヒートや摩耗といった機器の不具合は、定期的なメンテナンス、保護部品、高品質の素材によって対策され、寿命が延び、ダウンタイムが短縮される。

押出成形を行う場合、成功の鍵は溶融温度をコントロールすることです。温度を正しく設定することはできますが、押出機に過負荷をかけたり、装置や電気系統に異常が発生したりすると、溶融温度は制御不能になります。溶融温度が制御不能になると、問題が発生します。

結論

PVCシートの押出工程は複雑なものであり、所望の可塑性と製品特性を得るためには正確な温度制御が必要である。PVC樹脂は熱に弱いため、熱安定剤を添加する必要がある。各セクションの温度設定は、フィードセクションは185℃以上、圧縮セクションとメルトセクションは180℃前後、計量セクションは185℃以下が望ましい。

金型部の温度は約185℃、オリフィス部の温度は190℃～210℃である。押出工程では外部熱源と内部熱源のバランスが重要であり、特に供給・計量部の温度は過熱分解を避けるために制御する必要がある。押出設備と押出条件の最適化が効率向上の鍵である。