模板挤出机(PVC建筑模板生产技术与应用)

目前我国建筑业每年消耗优质木材1．66亿m3，约占全国总消费量的1／3，木材进口依存度已超过50％。国家《林业“十三五”发展规划》明确提出到2017年全面停止天然林商业性采伐，势必会对木材的使用产生一定的影响，迸一步加剧木材资源供需矛盾。而我国塑料资源丰富，尤其是当前PVC产能相对过剩，技术成熟度好，在国家倡导绿色建材应用的背景下，推进“以塑代木”工作正当其时。建筑业作为耗材大户，大力推广使用塑料模板既可以减少优质木材资源消耗，同时有利于发挥我国塑料产业的技术优势，化解PVC产能过剩的问题。

“中国制造2025”把绿色发展摆在了突出的位置，《“十三五”工业绿色发展规划》《促进绿色建材生产和利用行动方案》等文件将加快实施建材绿色改造升级、推进资源高效循环利用作为重点工作，对推进塑料模板的生产应用将产生积极的促进作用。“以塑代木”是绿色环保的必然途径，在产品设计开发阶段应综合考虑原材料选用、制造、销售、使用、回收等各个环节，以实现资源科学利用和环境保护的目标。因此，开发PVC建筑模板对保护森林资源意义重大。

1 PVC建筑模板的性能特点

PVC木塑建筑模板是用PVC树脂加入各种添加剂经挤出成型的塑料制品，物理性能指标均符合国家标准GB／T 29500--2013。PVC建筑模板替代现用木胶板、竹胶板、钢模板具有如下优点。

(1)综合利用率高、使用成本低。PVC木塑建筑模板使用寿命长，周转使用次数可达20次以上，使用报废后，可二次回收再利用，即降低成本，又能保护环境。

(2)工程质量佳，脱模性能佳，无须二次抹灰。PVC木塑建筑模板表面平整光滑，与混凝土接触面无须涂刷脱模剂。混凝土凝固后，模板会与浇筑的混凝土自动脱离，脱模快速容易，效果极佳，减少了清洁、保养费用，方便拆除，破损较少，降低劳动强度。拆模后混凝土表面干净、平整，平整度误差可控制在4 mm以内，一般高层住宅剪力墙墙厚为200mm，加气块可定制为170 mm厚，抹灰后与剪力墙同厚，(钢筋混凝土墙与加气块交接面节点处采用结构设计截面减为170 mm厚，挂钢丝网后同加气块墙抹灰)，由于混凝土墙面不抹灰，节省了抹灰的人工(12元／m2)，节省了抹灰的砂灰料(砂90形方，水泥300形t)，也缩短了工期，从而保证了工程的质量。房屋的精装修中墙面裂缝是很大的弊病，而墙面裂缝多是抹灰层的裂缝，木塑模板支设成型的混凝土墙面不抹灰也就不存在墙面裂缝。

(3)防水、防火。耐水性好，在水中长期浸泡不分层、不起泡、不开裂，板材尺寸稳定。由于木塑模板不吸收水分，可以保存与混凝土面的水分，抑制混凝土表面的裂缝，有利于混凝土早期的养护，且在成型的混凝土表面呈现浆料饱满、平整光洁等好的观感；由于木塑模板不吸收水分，就不存在木质模板在干湿交替的情况下翘曲、鼓涨等，在模板支设时能更好地与龙骨接触，保证混凝土的成型质量。防火性高，PVC木塑建筑模板能有效阻燃，防火等级达到B1级，遇火自熄，不产生有毒气体，安全系数高。没有施工现场火灾之忧。

(4)PVC木塑建筑模板与其他模板的性能比较见表1。

2 PVC建筑模板生产技术和工艺

2．1 生产原理及工艺流程

PVC建筑模板是以PVC—SG5或SG7型树脂为主料，添加热稳定剂、抗冲改性剂、加工改性剂、发泡剂、发泡调节剂、润滑剂、填料等辅料，经过挤出成型、冷却定型加工而成的低发泡的PVC塑料制品。

工艺流程简介如下：

PVC、助剂、木粉、高速混合----低混冷却---双螺杆挤出机---机头----冷却定型---牵引----切割----检验一包装一成品入库。

2．2设备配置

PVC建筑模板最基本的设备配置见表2。

2．4主要工艺控制点

2．4．1 PVC配混质量的重要性

PVC塑料加工成型生产过程中，在配方确定以后，配混质量对塑料制品性能的影响就显得非常重要。PVC混合是很重要的一步工序，好的混配料能够弥补性能较差的挤出设备带来的不良影响，而即使是最好的挤出设备也不能弥补不良混配料带来的影响。PVC混料分为高速热混合和低速冷混合两部分，混料的主要目的是使物料预塑化，使各种助剂能充分被PVC粉料均匀吸收，同时排出低分子挥发分。高速热混合不是简单的物理混合，而是捏合的过程，捏合是混合的一种特殊形式，是依靠剪切作用的混合操作，使组成成分聚集尺寸减小和均化的操作。

配混工序需要着重注意：高速热混合放料温度必须及时准确，不能超过工艺指标温度要求，高混温度一般控制在120—125 oC，高搅时间一般控制在7～10 min，若高混时10 min仍达不到110℃，则表明高搅锅桨叶磨损严重，需要更换，因为物料不能长时间受热；低速冷混合的冷混时间最好控制在5～10 rain，放料温度一般控制在45℃以下。冷混放料温度过高时物料会产生发烧结块，影响配混料质量。还有，如果高搅锅是连续混料，即使是设计科学的高搅桨叶也至少半年就应该更换，以避免磨损的桨叶改变混料的流动行为，影响配混料质量。混好的PVC混配料熟化24 h后使用最佳。

2．4．2加工工艺控制点

(1)挤出成型工艺包含工艺温度、螺杆转速和牵引速度等参数的控制。每个挤出机的温度设置都是不同的，应以挤出物料的实际情况而定，而不是机械地照搬。挤出温度制定得合理与否，会直接影响产品质量。如机筒温度过低，物料会塑化不良，产品无法成型，机头压力过大，设备超负荷运转；挤出温度过高会引起物料的发泡分解，强度低，甚至根本无法成型，口模处严重粘料，造成模具糊料，产品稳定性差。因此，制定出合理的工艺温度，是保证挤出正常生产的前提。

(2)设备机筒温度的设定。

生产配方确定后，在一定的挤出速度下，决定了物料的塑化和熔体温度。熔体温度对气泡结构、制品密度、制品质量影响较大。熔体温度低时，熔体黏度高、难塑化、发泡不完全；熔体温度过高时，熔体黏度低，发泡提前，容易产生并泡大泡，制品密度小，性能下降。最佳的机筒温度是观察口物料呈豆渣状

时，如果观察口物料含粉料则机筒温度设定偏低，应该提高温度；如果物料呈带状则机筒温度设定过高，应该降低温度。机筒实际温度控制和设定温度的偏

差应该控制在±2℃，一般机筒4区温度比较难以控制，仅靠风机降温不能满足要求，需要定制4区带强制水冷却功能的特殊钢筒螺杆，机筒4区温度过高会产生糊料，影响正常生产。

(3)机头温度设定。

机头温度直接影响发泡程度和质量，一般略高于AC发泡点温度。两侧侧板温度相对较高，以补充热量损失，便于物料流动。

(4)口模温度。

通过调节口模温度可调节发泡程度和结皮质量，对加工控制及制品性能影响较大。以80锥双挤出机为例，根据生产经验，给出PVC建筑模板的主要工艺控制指标，见表4。但挤出工艺温度的设定不是一成不变的，应根据原材料厂家、批

次、配方、模具、挤出机、季节等影响因素进行调节。

2．5 PVC建筑模板生产过程中常见问题及处理方法

在PVC建筑模板挤出生产过程中，影响制品加工和质量的每个环节、因素是相互制约和关联的，单独调整某个因素不一定能达到预期效果。应该综合考虑各个相关因素，进行针对性的调整。一般考虑从设备、材料、工艺参数、配方这个顺序进行检查调整。下面例举一些建筑模板生产加工中常见的问题及处理方法，见表5。