凝胶体不能进行挤出的对策

hyming1030 · 发表于 2011-7-13 23:58:25

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凝胶体表观不好而且在单轴挤出时通常存在一些问题。它们能够变大变小，成为中空体或实体，容易清洗也容易被污染。它们会突然显现出大量的不连续的条纹，或随机分布一些条纹。
通过区分凝胶的种类和它表面所存在的环境，可以找到这些条纹出现的原因，是由于原材料本身，还是加工过程或设备所造成的这些问题。
确定凝胶的种类
血小板，鱼眼石或其它片状的凝胶是圆形的并且中心部位最厚，将它们切开，你不会发现任何的污点。这些类型的凝胶来源于两处：交联和未熔化的。这两种凝胶都能够通过筛子破坏聚合物的进一步流动。
通过过热处理树脂形成交联凝胶。它们会在比周围树脂更高的温度下熔化。交联凝胶可以通过原材料污染物或利用较大废物回收来获得。未熔化的凝胶具有和周围树脂相同的熔点，但是仍低于平均熔点温度，其原因包括喂料区升温速度过快，转化区熔化过程太慢，不充分混合以及在适配器和冲模中过多热量的损失。最好的解决办法可以通过加入筛子提高反压力来增大混合时间（螺旋杆计量剖面的循环流动）。

湿气嵌入在熔体中造成了大量空心的凝胶，
产生透镜化。解决的方法是注意树脂的存储和干燥。另外一种办法就是可以利用通常所说的隆起温度曲线图来去除未熔物。首先，降低喂料区的温度，这样会导致在转化区产生巨大的摩擦力。螺杆发动机的安培数通常会上升，平均熔点温度也会显著上升，这时要防止由于摩擦太剧烈所造成的凝胶交联，被污染，以及凝胶燃烧。
当然也可以通过降低桶内的温度来降低它的熔点。
极微小的凝胶，例如苹果酱，看起来象灰尘一样的颗粒，存在于树脂中，这是由于材料本身的污染或过多的废物回收。另外一个可能的原因是不完全的熔化。最好的解决办法就是通过提高摩擦减切力更快地加热材料。还有一个解决办法可以通过提高加热时间来降低螺旋杆的速度，但这会降低产量。
还有其它可能的原因，如反压不足，脏螺旋杆的污染。提高反压最好的办法可以通过增加筛子，提高螺旋杆的速度，这在一定程度上能提高熔点温度。
当熔融的过程中有空气嵌入并进入到模具里会形成空心的胶体，像“透镜”一样，这是由于树脂受热后湿的树脂和气体都会产生。冬天当树脂从阴冷的地窖中取出会吸收大量的水，浓缩后所得的微球会受潮。解决的办法是用它之前在工厂里暖化一下树脂。对于象尼龙和聚碳酸酯这类吸湿性材料，要确保树脂足够干燥。
其它的原因有喂料部分的未充分受热，或螺旋杆旋转过快。当固体颗粒在熔点之间被压缩时空气被迫回流至喂料部分。如果在小球被压缩前仅是颗粒表面熔化，空气就会被包埋在其中了。

Rogues’具有艺术化的凝胶
这些照片显示了具有透镜类型的凝胶（上面），箭头或波状形的凝胶（中间），
和苹果酱（下面）。为避免产生这几种凝胶，必须首先清楚造成这些凝胶生成的原因解决办法可以通过提高第一部分和第二部分挤出区的温度，这样颗粒可以被软化，压缩，并在熔点之前将空气排挤出去。还有一个解决办法可以通过降低螺旋杆速度，但这也会降低产量。还有其它的一些原因，如不充分干燥，在干燥管的流动不同——材料在中心部位流动快，而在井部位发生停滞。
凝胶还能表现为箭状，波形，V或J形。它的原因也包括树脂本身的污染，或用了过多废物回收的产品。如果处理环境出现差错，熔点和模具温度下降的过低，反压过小，就会出现问题，所有这些都会导致不充分的混合。最好的解决办法可以通过降低挤出机喂料区和转化区的温度来提高摩擦剪切力。如果经过挤出机后温度损失的过快可以通过提高适配器和模具的温度来解决这些问题。
过热或燃烧会污染凝胶，材料的原因包括材料本身的污染，过多的废品的回收，或抗氧化剂的量不充足。错误的处理条件是由于挤出机内的过多的摩擦减切力，模具的过热，或计量剖面的反复流动。
设备上可能出现的问题有筛子，脏螺旋杆或模具被堵塞，或者可能是错用了螺旋杆和料桶，螺旋杆太短，适配器和流动渠道太宽，不适合的模具设计，或放错了加热器和热电偶。解决方法可以通过提供足够的减切力来不断的摩擦金属表面，这是由于当聚合物接触金属时间过长时聚合物会降解。
也有可能是在挤出机螺旋杆的某个部位树脂局部过热，这个问题可以通过适配器中不同熔点范围的热电偶测得，即使是当料桶的温度控制器无法检测到过热。
常出现几种情况
凝胶的随机分布通常是由于原材料本身或挤出机。原材料制备凝胶所产生的问题包括它本身的污染，过多废品的循环利用和回收，以及不充足的抗氧化剂。一般首先检查是否被污染因为它比较容易测量，并且操作也较为简单。如果凝胶在机器的方向形成了一条路线，利用这条路线交换非凝胶，这个问题通常是由模具或模块里的挤出机堵塞引起的。
当大量的凝胶重复形成，而后又消失，这种现象被称为凝胶簇，它们可能是由于错误的操作条件所引起的，并且当具有完全不同熔化速率的材料混合在一起的时候，这种现象很容易发生。例如颜料被设计成熔化速度非常快以扩大它在挤出机中的混合时间。但是如果喂料区温度过高，颜料颗粒融解过快，会在螺旋杆上结块。结块的颗粒会时不时从重螺旋杆上脱落，会造成凝胶突然大批脱落，和颜料的颜色类似。它们形成了一种不能燃烧的凝胶，仅仅是一种被严重色素化了的不熔物。由于色素浓度的突然上高增大了转换区的摩擦力使挤出机发动机安培数上升。最好的解决办法是轻微地降低喂料区和转化区的温度延缓颜料的熔化。
文章关键词：凝胶体、挤出工艺

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