一.背景

　 生產(chǎn)PVC塑料型材的樹脂是聚氯乙烯樹脂(PVC)，聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的聚合物，產(chǎn)量?jī)H次于PE，居第二位。PVC樹脂由于聚合中的分散劑的不同可分為疏松型(XS)和緊密型(Ⅺ)兩種。疏松型粒徑為0.1-0.2mm，表面不規(guī)則，多孔，呈棉花球狀，易吸收增塑劑，緊密型粒徑為0.1mm以下，表面規(guī)則，實(shí)心，呈乒乓球狀，不易吸收增塑劑，目前使用疏松型的較多。

PVC又可分為普通級(jí)(有毒PVC)和衛(wèi)生級(jí)(無毒PVC)。按合成工藝不同，PVC又可分為懸浮法PVC和乳液法PVC。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T5761-93《懸浮法通用型聚氯乙烯樹脂檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，懸浮法PVC分為PVC-SGl到PVC-SG8種樹脂，其中數(shù)字越小，聚合度越大，分子量也越大，強(qiáng)度越高，但熔融流動(dòng)越困難，加工也越困難。具體選擇時(shí)，做軟制品時(shí)，一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型，需要加人大量增塑劑。例如聚氯乙烯膜使用SG-2樹脂，加入50~80份的增塑劑。而加工硬制品時(shí)，一般不加或很少量加入增塑劑，所以用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。如PVC硬管材使用SG-4樹脂、塑料門窗型材使用SG-5樹脂，硬質(zhì)透明片使用SG-6樹脂、硬質(zhì)發(fā)泡型材使用SG-7、SG-8樹脂。而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁紙及地板革和蘸塑制品等。一些PVC樹脂廠家出廠的PVC樹脂按聚合度(聚合度是單元鏈節(jié)的個(gè)數(shù)，聚合度乘以鏈節(jié)分子量等于聚合物分子量)分類，如山東齊魯石化總廠生產(chǎn)的PVC樹脂，出廠的產(chǎn)品為SK-700；SK-800；SK-1000；SK-1100；SK-1200等。
PVC粉末為一種白色粉末，密度在1.35-1.45g／cm3之間，表觀密度在0.4-0.5g／cm3。視增塑劑含量大小可為軟、硬制品，一般增塑劑含量0-5份為硬制品，5-25份為半硬制品，大于25份為軟制品。PVC是一種非結(jié)晶、極性的高分子聚合物，軟化溫度和熔融溫度較高，純PVC一般須在160-210℃時(shí)才可塑化加工，由于大分子之間的極性鍵使PVC顯示出硬而脆的性能。而且，PVC分子內(nèi)含有氯的基團(tuán)，當(dāng)溫度達(dá)到120℃時(shí)，純PVC即開始出現(xiàn)脫HCl反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致PVC熱降解。因此，在加工時(shí)須加入各種助劑對(duì)PVC進(jìn)行加工改性和沖擊改性，使之可以加工成為有用的產(chǎn)品。

　　PVC樹脂主要用于生產(chǎn)各類薄膜(如日用印花膜、工業(yè)包裝膜、農(nóng)用大棚膜及熱收縮膜等)、各類板、片材(其片材可用于吸塑制品)，各類管材(如無毒上水管、建筑穿線管、透明軟管等)、各類異型材(如門、窗、裝飾板)，中空吹瓶(用于化妝品及飲料)，電纜、各類注塑制品及人造革、地板革、搪塑玩具等。

二.PVC管材生產(chǎn)工藝流程

2.1混合工藝

在高速混合時(shí)，助劑滲入PVC樹脂的空隙，使助劑在樹脂中均勻分散，考慮到溫度在100℃以上有利于物料中水蒸氣蒸出，所以一般熱混機(jī)的溫度設(shè)在100~120℃。為了讓助劑充分地與PVC微粒接觸，減少填充劑對(duì)助劑的吸附作用，應(yīng)該在加入PVC樹脂后即啟動(dòng)熱混機(jī)，再按如下順序投料：穩(wěn)定劑、各種加工助劑、色料、填充劑。在實(shí)際生產(chǎn)中，大都是將原輔料全都投入后再啟動(dòng)熱混機(jī)。熱混機(jī)放出的混合料溫度很高，需立即進(jìn)行冷卻，若散熱不及時(shí)會(huì)引起物料分解和助劑揮發(fā)。冷混一般控制在料溫40℃左右時(shí)出料。

2.2擠出成型工藝

擠出機(jī)螺桿分3個(gè)區(qū)段：加料段（送料段）、熔化段（壓縮段）、計(jì)量段（均化段），這三段相應(yīng)的對(duì)物料組成了3個(gè)功能區(qū)：固體輸送區(qū)、物料塑化區(qū)、熔體輸送區(qū)。

固體輸送區(qū)的料筒溫度一般控制在100~140℃ 。若加料溫度過低，使固體輸送區(qū)延長(zhǎng)，減少了塑化區(qū)和熔體輸送區(qū)的長(zhǎng)度，會(huì)引起塑化不良，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

物料塑化區(qū)的溫度控制在170~190℃。控制該段的真空度是一個(gè)重要的工藝指標(biāo)，若真空度較低，會(huì)影響排氣效果，導(dǎo)致管材中存有氣泡，嚴(yán)重降低了管材的力學(xué)性能。為了使物料內(nèi)部的氣體容易逸出，應(yīng)控制物料在該段塑化程度不能過高，同時(shí)還要經(jīng)常清理排氣管路以免阻塞。料筒真空度一般為0.08~0.09MPa。 熔體輸送區(qū)的溫度應(yīng)略低一些，一般為160~180℃。在該段提高螺桿轉(zhuǎn)速、減小機(jī)頭阻力及在塑化區(qū)提高壓力都有利于輸送速率的提高，對(duì)于PVC這樣的熱敏塑料，不應(yīng)在此段停留時(shí)間過長(zhǎng)，螺桿轉(zhuǎn)速一般為20~30r/min。

機(jī)頭是擠出制品成型的重要部件，它的作用是產(chǎn)生較高的熔體壓力并使熔體成型為所需的形狀。各部分工藝參數(shù)分別為：口模連接器溫度165℃，口模溫度170℃、170℃、165℃、180℃、190℃。

2.3定型工藝

從機(jī)頭口模擠出來的管狀物要經(jīng)過冷卻，使它變硬而定型。定型一般用定徑套進(jìn)行外徑定型和內(nèi)徑定型兩種方式。其中外徑定型結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，操作方便，我國(guó)普遍采用。外徑定型的定徑外套長(zhǎng)度一般取其內(nèi)徑的3倍，定徑套的內(nèi)徑應(yīng)略大于（一般不超過2mm）管材處徑的名義尺寸。管材的冷卻方法有水浸式冷卻和噴淋式冷卻，較常用的是噴淋式冷卻。真空冷卻成型是借助于真空泵將真空槽抽成真空，使管坯外壁吸附在定型套的內(nèi)壁上而達(dá)到冷卻定型。真空定型的工藝條件一般為：真空度20.0~53.3kPa，水溫15~25℃，真空槽中的水成霧狀為最佳。若真空度偏小，導(dǎo)致管外徑偏小，小于標(biāo)準(zhǔn)尺寸；反之，若真空度偏大，管徑偏大，甚至出現(xiàn)抽脹現(xiàn)象。若水溫過低，定型不完全，且會(huì)使管材脆性增大；若水溫過高，則會(huì)造成冷卻不良，致使管材易發(fā)生變形。

2.4牽引工藝

牽引裝置的作用是給機(jī)頭擠出的管材提供一定的牽引力和牽引速度，均勻地引出管材，并通過調(diào)節(jié)牽引速度調(diào)節(jié)管子的壁厚。牽引速度取決于擠出速度，一般牽引速度比擠出速度快1%~3%。