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控制熔體溫度，實現擠出
在吹膜生產線中，溫度區域設置經常被誤解和調整不當。這常常導致薄膜質量差和產量降低。本文介紹了如何在吹膜生產過程中控制熔體溫度，實現擠出。
在吹膜生產線中，溫度區域設置經常被誤解和調整不當。這常常導致薄膜質量差和產量降低。
在任何擠出討論中首先提到的參數之一是熔體溫度。這是指wei一、確切的熔體溫度，而不是一些遠離塑料熔體流的鋼的溫度。所有其他的溫度要么幫助形成該溫度，要么由它來決定。你的熔體溫度讀數準確嗎?你的區域溫度設置正確嗎?壞的信息要比沒有信息好嗎?在擠出過程中，目標是在螺桿梢部產生一個均勻的熔體溫度。在那一刻，熔體被剪切、加熱、熔融和泵送。然后，它被強制通過一個濾網疊，其溫度很快就被測量出來。試圖在模頭接套、轉子或模頭中均勻冷卻熔體將是無用的，而且會導致模頭中出現多個熔體溫度。
平齊尖梢式熔融熱電偶，或者集成到壓力表中的熱電偶，更多的是測量鋼的溫度而不是塑料熔體溫度。如果你要校驗，請確認熱電偶所在的溫度區域，并注意熔體溫度和該區域的溫度。即刻將這個區域的溫度升高約17℃，在該區域溫度穩定后，如果熔體溫度保持不變，則熔融熱電偶正在讀取塑料熔體的溫度。如果熔體溫度大幅度增加，那么熱電偶正在讀取熱電偶尖梢周圍大部分鋼的溫度。所顯示的熔體溫度升高的數值會讓你知道你的熔體指示有多大的錯誤。
一根熱電偶
塑料在一根接套管中的流動通常呈拋物線狀，較熱的物料在中間流動，較冷的物料在其周圍。還要注意的是，塑料熔體是一種粘性很強的粘性材料，就和許多人想象的一樣，不會像水一樣流動。由于接觸鋼的塑料顆粒不移動，靠近鋼的塑料粒子幾乎不移動，因此大部分的流動總是匯集到阻力較小的中心;并且沒有水管里的水流動快;也不能很好地混合，多層模頭即是例證——模頭內的多種塑料材料發生了熔合而并不是混合。
一個熱電偶應伸入到圓形流腔中，達流腔直徑的約1/3，來測量塑性流體的平均溫度。1/2in(約13mm)長的浸沒式尖梢帶有1/8in(約3mm)直徑的探針，它對于所有的模頭接套都是實用的。其測量塑料的溫度，幾乎不受周圍鋼的影響。該熱電偶比較小巧，能夠快速反應感知各種原因所引起的溫度變化。當錐形塑性體中的未熔化材料(斷路器板后)在過冷啟動過程中被推入到模頭接套孔中時，1/2in(約13mm)長的浸沒式尖梢不會像更長的尖梢那樣較早的彎曲或斷裂。
注意一些熱電偶尖梢可以彎曲并且仍然能夠工作。如果你擰開一個并沿著浸入式尖梢(20個螺紋/in)找到螺紋標記，那就是它彎曲的標志。鑒于尖梢可彎曲并不會折斷的特性，平齊尖梢式熱電偶受到許多人的青睞。如果一個1/8in(約3mm)直徑的尖梢折斷了，它將流入模頭，在那里，它不可能通過后的模唇(我已使折斷尖梢可通過0.05in(約1.3mm)吹膜模頭間隙，而不被人注意)。如果卡在模頭間隙中，你可以從一條熔合線出現在膜泡中時分辨出。這時可能需要拆下模頭中心帽將其取出。
機筒分段溫度
對于以正常的生產速度運行的擠出機，其螺桿設計決定你終的機筒分段溫度而使樹脂的熔融溫度得到控制。值得慶幸的是，螺桿設計多年來已大大改善，從上世紀60年代開始采用Bruce Maddock公司的“Maddock混合器”。依賴水的機筒段冷卻系統過去被吹膜生產線普遍采用，但是隨著螺桿設計的進步，這些系統都不用了，取而代之的是更簡單、更有效的風冷系統。機筒熱量通常只需要使擠出過程運行。樹脂顆粒的熔融主要靠高壓下對它們的剪切。機筒冷卻可能有助于控制溫度，特別是在高的出料量下，但是螺桿將主導這一過程。
在平滑內膛擠出機上，機筒段仍然保持較低的溫度。這可以幫助樹脂進料并減少進料段的熱量，進料段的熱量過高可能會導致物料粘到料斗下面熱的螺桿螺紋上，進而阻斷樹脂到螺桿的流動。如果進料段沒有水冷，則機筒熱量會通過該段轉移到推力軸承、潤滑油和變速箱中，對機器不利。
后一個機筒段通常會超過其溫度設置，即使采用連續的空氣冷卻，試圖降低熔體溫度。顯然，螺桿設計控制著這個區域的溫度。此外，混合裝置通常配置在此段。幾乎所有的混合器都會剪切樹脂，從而產生額外的熱量。
機筒第二段和第三段可以用來在進料或熔融過程中輔助螺桿工作，但只有螺桿能將所有塑料顆粒熔融至一個均勻的溫度。請記住，塑料是一種非常好的絕緣體，也是一種非常差的熱導體。它不容易通過熱傳遞來達到均勻的溫度。如果你想知道螺桿自身設計所起的作用，就要等到所有的溫度在生產環境中都穩定下來，并記錄下所有的溫度。然后關閉對機筒段的所有加熱和冷卻，當所有溫度重新穩定時，觀察分段溫度和熔體溫度。隨后，只打開機筒冷卻，再重復相同的觀察。
機筒的溫度控制往往是有限制的，你可以提高第二段的溫度，并嘗試幫助螺桿熔融塑料。隨之而來的是，擠出機驅動電流和/或熔體溫度下降。如果能監測擠出機的驅動電流和壓力，你想嘗試的任何事情幾乎都不危險，除非你把機筒分段溫度設置在安全工作溫度以下，通過降低機筒溫度來降低熔融溫度。如果生產線因為任何理由停止或滴淌，你會降低該段的設置溫度。待重新啟動時，因為產生高的電流和壓力，可能會損壞濾料網或折斷螺桿。而有些操作人員并不了解這一點。
其他下游區
一旦確立了一個具有均勻和已知溫度的熔體，就需要把它一路輸送到模唇。在吹膜生產線中，常規系統和IBC系統中的風環零部件設計昂貴，它被用來均勻冷卻周圍的膜泡。從模頭中流出熔體的溫度將在很大程度上決定樹脂冷卻的速度和厚度。如果流出的熔體包含有多種溫度，那就不可能產生一個前后一致的厚度分布。你可能會碰到暴筋、膜泡不穩定、系統不穩定，以及其他與之相關的問題。
高質量的吹膜生產線，比如圖中的Macchi生產線，都配有高科技風環和IBC設備，均勻冷卻其周圍的膜泡。也就是說，要生產出質量好的薄膜，從模頭中出來的熔體溫度必須是均勻的
應把區域控制熱電偶尖梢定位在距離實際樹脂流腔1/4in(約7mm)的地方，因為wei一要關心的溫度是接觸樹脂的鋼的溫度。現代溫度控制器在約0.5℃內穩定控制是沒有問題的。
因此，理論上所有的下游流腔都應當處于熔融溫度。然而這幾乎是不可能實現的，因為這取決于熱電偶的位置和可能存在的冷卻器，以及轉子、塊料、模口等上面未加熱的點。操作人員通常希望降低這些溫度“以冷卻熔體”，從而“運行得更快”。但是，不能把這些下游溫度設置在低于熔體溫度14℃以上，以獲得從模頭起前后一致的熔體溫度，并且減少暴筋。
不管有沒有已知的熔體溫度測量裝置，模頭接套區域在室溫下連續冷卻并不少見，只因為該區域的溫度控制器從不要求加熱，或者加熱少于10%的時間。在這種情況下，接套內部的熱熔體顯然在加熱模頭接套區域，從而冷卻了一部分熔體流。除非這些較冷的熔體受到剪切和重新加熱或者在模頭螺旋中*混合，否則其將作為冷卻器條紋出現在膜泡上，造成暴筋和不穩定。糾正這種錯誤的通用方法之一是減少出料量和減緩運行速度。如果不能糾正實際原因，你的利潤將會受到損失。