擠出三輥壓延法生產聚丙烯板材的工藝包括以下基本工序:原料→擠出成型→三輥壓光→冷卻→牽引→切割→成品。
擠出三輥壓延法生產聚丙烯板(片)材采用T型模擠出法生產。在聚丙烯熔體從T型模擠出之后,先經三輥壓光機定型,再經過冷卻之后,切割成板或卷曲成卷。
聚丙烯熱成型容器常使用單層板(片)材,這時只需要一臺擠出機,模頭的結構也比較簡單,設備投資較少。除此之外,根據制品性能的需要,也應用多層復合板(片)材。這時生產線要配置多臺擠出機及其擠出機頭,設備比較復雜,投資較大,但多層板(片)材生產設備的機動性較大,可以生產各層不同顏色或者不同物料的多層板(片)材。常在多層板(片)材中設回料層(多為中間層),使用邊角料及熱成型的回料,對于降低板(片)材的生產成本有明顯的作用。
擠出三輥壓延法生產聚丙烯板(片)材工藝控制要從以下幾個方面考慮:丙烯樹脂由于吸水率小,所以生產時不用將樹脂烘干。如果樹脂因種種原因而水分較大時,應先進行烘干處理,通常是在90~100℃下烘干2h。
聚丙烯擠出板(片)材的擠出成型工藝的關鍵在于正確地控制熔融聚丙烯的結晶速率。擠出機溫度設置主要取決于所選用的物料。板材從機頭擠出后,首先接觸的是三輥壓光機的中輥,因此中輥的溫度要比上輥高,一般高15~20℃,這樣,熔融聚丙烯在接觸壓光輥時,上下兩表面冷卻速度才接近,從而可以制成較透明的聚丙烯板材。否則將因結晶速率不一致,使板(片)材呈現出白色結晶。如果壓光輥的溫度過低(如通冷卻水),因板(片)材有一定厚度易造成表面和內部的溫差過大,從而造成因結晶速率差異過大而形成白色結晶,影響產品質量。聚丙烯板(片)材生產時典型溫度分布示例如表3—3所示。
③聚丙烯板(片)材生產線速度的控制受板(片)材的厚度及設備的影響較大,一般在每分鐘幾米到幾十米范圍內。聚丙烯的流動性好,所以要保證板材厚度及其均勻性,還必須保證熔融聚丙烯在壓光輥的上、中輥之間有適量的堆積,這樣才能保證板材各處厚度的一致,防止發生缺料的現象。
聚丙烯白色板(片)材中,加有5%左右的鈦白粉色母粒。色母粒中因載體等組分的流動性好,色母粒的流動性較聚丙烯樹脂高。摻入之后,白色聚丙烯的熔融流動性高于透明聚丙烯熔融流動性,因此在生產白色板(片)材時,料筒、機頸(接頭)與模頭的溫度,應略低于生產透明板(片)材的溫度。