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第二章塑料包装材料的成型工艺十六

2022-04-29 来源:锦州农业机械网

第二章 塑料包装材料的成型工艺(十六)

34 什么是滚塑成型?其工艺如何?

答:滚塑又叫回转成型,是生产大型容器包装材料的一种新工艺。滚塑成型与离心浇铸成型,加工方法上有些相似,滚塑和离心浇铸的主要差别在于:离心浇铸靠转速大的离心力,使熔融物料贴粘在模具壁上而成型,而滚塑主要靠塑料的自重作用流布并粘附在模具型腔壁上的,所以离心浇铸转速快,一般要每分钟几十到两千转。滚塑转速慢,每分钟仅几转到几十转。滚塑是将液体状或糊状塑料或粉状塑料加入模具中,通过对模具的加热和纵横向的滚动旋转,使塑料熔融塑化并借助于塑料本身的自重,均匀地分布于模具型腔的整个壁上,冷却固化后脱模而得制品。滚塑是生产大型中空容器的重要生产工艺,生产的大型塑料桶,用于包装各种液体化学品、农药、清洗剂、加工助剂及各种机油、润滑油等,有良好耐腐蚀、耐化学性。

(1)滚塑工艺的特点

①由于转速慢,设备比较简单,用于生产批量小的大型中空制品;

②滚塑制品的厚度比挤吹制品均匀,无熔接缝,废料少;

③滚塑制品几乎无内应力,因而不容易发生变形、凹陷等缺点;

④滚塑又塑制品由于没有挤出或注塑工艺的台大挤压力,因而制品强度比较低。

(2)滚塑所用的模具

小型常用铝或铜的瓣合模,大型的多采用薄钢板做成。当使用PVC糊塑料生产小型制品时,将定量的塑深胶加入型腔,闭合模具并将模具固定在能顺着两根正交的(或几根互相垂直的)轴同时进行旋转的机器上,模具旋转时,同时用热空气或红外线等对它加热,模具的旋转速度,主轴约5~20r/min,次轴的转速为主轴的1~1/5倍,并且是可调整的。靠模内半液态物料的自重而使其停留于底部,当模腔表面旋转而触及这些物料时,就能从中带走一层,直至所有液态料用尽。模内的糊塑料一面随模具旋转,一面受热下均匀分布在型腔表面,逐渐由凝胶而达到完全熔化,完全熔化后冷却固化,开模取出制品,加热时间5~20min。

(3)回转成型工艺的三种类型

①单旋转法:一根轴带动模具沿一个方向旋转成型;

②双旋转法:主轴和心轴同时相对旋转成型;

③旋转摇动法:一根轴转动,两侧带有顶出装置,使模具摇动成型。

三种滚塑成型的比较如表2-35所示。

表2-35 三种滚塑成型的比较

成型方法 制品种类 制品规格 生产规模 成型周期 同时使用模具数目 单旋法 开口或闭口 大型 大 不易控制 单一 双旋法 开口或闭口 大、中、小 中 易控制 单一或多个 旋转摇动法 开口 大型 小 不易控制 单一

(4)回转成型工艺的控制

①树脂的要求:树脂的 密度对成型周期有较大影响;制品壁厚的增加对成型周期也有影响;原料颗粒应在35~37目之间,有较大的接触面积,便于传热,例如回转成型用HIPS细粉料细度分布如表2-36所示。

表2-36 回转成型用HIPS细粉料细度

细度范围/目 30以下 30-50 50-70 70-100 100以上比例% 比例/% 1 50 30 12 7

工业上经常使用MFR2.8g/10min的LLDPE滚塑用专用牌号来生产滚塑制品,例如:美国Dow Chemincal公司的Dowlek2440、2476、X061500.40、X061500.60、XD6150.01、XD6150.02等LLDPE牌号。

使用LDPE或0HDPE作滚塑原料,MFR1~6g/10min,也可使用流动性高的MFR10~20g/10min的专用牌号,加热温度为288~370℃,HDPE为340℃,加热时间5~25min。以Znst为脱模剂,每隔2~3件制品后,用脱模剂喷涂一次,如使用硅油或氟塑料作脱模剂,则喷涂一次可以生产十多个制品。此外,尼龙、PC、纤维素酯等均可用。

②加热周期:加热温度高,加热周期可以降低。加热周期分以下几步:加热模具,把原料加热到熔融塑化温度,深结物料到坚实的结构,排除气泡和孔隙等。加热介质的滚动速度提高,可提高加热速度,降低加热时间;提高模具表面积同塑料体积之比,可缩短加热周期;加热周期太短,塑料塑化熔融不充分,制品强度不足,加热周期太长,易发生分解,强度也降低,一般加热周期13~14min(热风加热),直接明火加热9min。

③冷却温度和时间:冷却不均匀,易发生翘曲,先风冷到140℃以下,再水冷至常温。冷却速度太快,结晶度低,强度达不到最大,冷却速度太慢,不仅影响产量,晶体变大,也会使制品的冲击强度和耐应力开裂性变坏,一般为9min。

④模具自转和公转的速度比:模具公转速度比自转速度低,其比为1∶4,取决于制品形状和模具的悬挂方式,表2-37为不同制品形状回转成型转速。

表2-37 不同制品形状回转成型转速

制品 公转转速/(r/min) 自转转速/(r/min) 长方形桶(卧式放置) 8 9 防冰装置管道 5 6 球或球形容器 8 9.75 正方形、球、特殊形状制品、带弯腿支架的矩形箱体 8-10 10-13.5 球状中空容器(如轮胎)、球 6

8

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12 9

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