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博瑞華傾力打造超高分子量聚乙烯製品品牌

專注超高分子量擠出機及模具、型材一站式研發生產
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如何提高超高分子量聚乙烯管材整體質量

目錄:常見問題發布時間:2018-02-05 16:43:08點擊率:

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超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是粘均分子量在150萬以上的線形結構聚乙烯(普通聚乙烯的相對分子質量僅為2-30萬)。極高的相對分子量,賦予了其超凡的使用性能,成為一種性能優良的新型熱塑性工程塑料。由於其分子量極高,它幾乎集中了各種塑料的優點,具有普通聚乙烯和其他工程塑料所無可比擬的耐腐、耐衝擊、自潤滑、耐腐蝕、耐低溫、衛生無毒、不粘附、不吸水等綜合性能。在固體顆粒、粉末、漿體、氣體輸送方麵,有獨一無二的優越性。被稱為“令人驚異的塑料”。

近年來由於柱塞推壓、單螺杆擠出等技術的突破,使超高分子量聚乙烯管材在國內也實現了工業化連續生產。但由於超高分子量聚乙烯原料的特性決定了超高分子量聚乙烯管材加工的難度,雖然超高分子量聚乙烯管材生產實現了塑料擠出機連續擠出生產,可它的生產速度僅為普通塑料管材製品生產速度的1℅,管材耐磨指標也僅能達到西歐發達國家管材製品耐磨指標的60℅左右,提高超高分子量聚乙烯管材生產速度和提高耐磨指標成為業界研究的重點。

近幾年,超高分子量聚乙烯管材的應用範圍日益擴大。正因為超高分子量聚乙烯管具有耐摩擦、耐腐蝕、抗衝擊、自潤滑、不粘附、不吸水、等優良特性。市場認知度逐步提高。

現在大部分工廠生產超高分子量聚乙烯管材生產工藝還是沿用前人開發的老設備、老工藝。效率低、能耗大、生產速度慢,且生產的超高分子量聚乙烯管材製品外觀質量及內在質量都很差,完全喪失了超高分子量聚乙烯管材應有的內在質量。

生產超高分子量聚乙烯管材的主要設備塑料擠出機大部分生產廠家采用單螺杆擠出機,螺筒螺杆材質為38CrMoALA,螺杆螺紋形式為單頭漸變式,管材成型為模具冷卻定型,模具冷卻方式最早為“風冷式”,後來發展為“水冷式”。這兩種方式現在在各個生產企業還在繼續沿用。

此新工藝是在國內國外專門研究超高分子量聚乙烯管材生產工藝的各位前輩研究的基礎上,總結了 國內數十個生產廠家及使用單位在生產及使用的對比數據,通過一係列生產、試用實驗得來。

實驗結論是,通過調整超高分子量聚乙烯管材生產設備的配置及其工藝方法,能有效的提高超高分子量聚乙烯管材生產速度,大幅度的提高超高分子量聚乙烯管材的內在質量及其外觀質量。

新工藝采用超高分子量聚乙烯管材生產的主要設備為單螺杆擠出機,螺筒螺杆材質為38CrMoALA,螺杆螺紋形式為為雙頭漸變式,螺距為75 --200mm不等,配置動力為15--55KW不等,管材成型為模具冷卻定型,但即不是“風冷模式“,也不是“水冷模式”,而是“水冷油→油冷模式”(具體冷卻方式詳見後圖示)。

“風冷模式”的主要缺點是因為通過風機對管材模具的成型末端的內外壁進行冷卻定型,冷卻速度慢,管坯成型差,管材製品得不到快速有效的冷卻定型,擠出速度緩慢(平均3cm/min),管材內外壁密實度不好,管材表麵沒有光亮度,所以管材耐磨效果不好;“水冷模式”相比“風冷模式”所生產的製品在製品質量及生產線速度上均有一定程度的提高,但它的主要缺點是因為大多數的廠家模具冷卻水沒有通過水處理,而水在100℃時就達到沸騰點,,且產生大量水垢,水垢會堵塞冷卻流道,使整個模具無法使用;水的100℃時的沸騰點也限製了模具的熱量傳導【超高分子量聚乙烯管材正常生產時模具溫度一般在200℃左右】,導致一些特種製品不能有效冷卻。

“水冷油→油冷模式”與之相比優點是相比前兩種方式,超高分子量聚乙烯管材製品產量能提高一倍以上,所生產管材製品表麵能達到“鏡麵”效果。全麵提高超高分子量聚乙烯管材耐磨、防結蠟的獨特的優勢。其具體方法為:企業自備水箱(或自來水)→油箱內置冷卻盤管(盤管被完全浸泡)→返回企業自備水箱;油箱內被冷卻到一定溫度的冷卻油用動力輸送到模具,冷卻模具後返回油箱,循環往複。

因為超高分子量聚乙烯管材生產線速度慢,所以一般生產廠家在管材成型後會直接讓管材上托架,達到需求長度後再切斷、堆放、打包、入庫。采用本工藝後,因為有效的提高了管材生產的線速度(針對小規格管材¢50—100mm),可在模具後端加冷卻水箱,小型牽引機,自動切割機,堆放架等裝置,可相輔相成,更能提高產品生產速度及管材質量。

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