水环切机头不出料是什么情况(橡塑造粒的7种常见切粒问题及解决方案)

Posted 2023-05-30

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水环切机头不出料是什么情况(橡塑造粒的7种常见切粒问题及解决方案)

文|美特高分子 Reagan 编辑整理

通常橡塑造粒切粒方式有水冷拉条切粒、水环切粒、水下切粒、风冷磨面热切、偏心水雾切拉；对于热塑性弹性体行业拉条切粒、水环切粒、水下切粒比较常见，从使用角度来看：

水下切，基本什么料都能切，只是投入成本高，切换料麻烦；
水环切，投入成本中等，特别黏的料不能切，比如PP含量高的热塑性弹性体；
拉条切，投入成本最低，切换料最方便，但特别软的料比较难切。

拉条切粒的粒子形状外观

水下切粒的粒子形状外观（RENPRENE TPV ）

水环切粒的TPV外观形状

以下所谈问题，主要涉及拉条和水下切粒：

1、连粒问题

连粒是指一系列粒子彼此相连的情形，即在某些情况下，粒子之间通过薄膜端面对端面或者以切向的方式连接在一起。在造粒过程中，有以下问题都可以单独或共同引起切粒连料：

1）加工时冷却水太热，在此情况下，降低水温使粒子表面快速足够淬冷。

2）水流速度过低，它会导致粒子离开在切粒室速度减慢，使粒子连料。

3）模头孔眼距离过近，加工中出口膨胀会造成粒子触碰，采用大间距、孔数少的模头。

以上问题主要是针对水下切粒说的，如果是拉条切粒，连粒问题造成的原因，主要动刀与定刀距离过大，或者材料没有冷却、或者材料超级柔软，拉条切粒机无法满足要求。

拉条切粒机头

2、拖尾问题

拖尾是粒子边缘有些突出，切割边缘像曲棍球杆的形状，看起来像一个位于切口底部的污染物或者撕扯物。

其产生的原因主要是切割装置在切粒处没能进行干脆利落的切割。一般情况下，从拉条切粒机出来的切割粒子应该是一个直角圆柱体，从水下切粒机出来的切粒应该是一个近乎完美的球形。

通常，不容易出现材料粉末的材料也会因拖尾而产生材料粉末。

对于拉条切粒，其解决方法是更换滚刀与底刀以提供崭新且锋利的切刃；或按要求重新确定设备间距。

对于水下切粒线，需要检查模板与刀刃，以确保没有刻痕，因为刻痕和沟槽常常引起拖尾。

拖尾问题，一般来讲，主要是发生在水下切粒，主要原因是切刀平面与模板平面不一致造成的，解决方案：加热模板需要平整，切刀调整到一个平面。

3、料末问题

对于大多数结晶性材料，如GP-PS，料末是一种常见且特有的危害。粉末会改变材料的体积密度，容易在挤出机机筒中降解或烧焦。

树脂生产商的主要目标是生产均一的粒形，即具有既定的长度和直径，没有来自料末或外来物质的污染。针对此问题，可通过调节设备并控制一些重要的工艺参数，达到减轻料末的目的。当料子进入切刀时，拉条生产线的温度应尽可能接近材料的维卡软化点，以确保料条尽可能受到热切，从而避免破裂。

针对特定聚合物，选择带有适当切粒角度的滚刀，在减少料末方面发挥着重要作用。对于未填充聚合物，使滚刀和底刀刀口保持锋利，以避免弄碎聚合物。对于切粒的后续设备，无论加压还是真空设备，都要避免裹入空气。

对于水下切粒线，要确保在加工过程中保持足够的顶住模面的刀压，并适当调节切粒后的停留时间，确保粒子进入干燥机时是热的。

另外对于水下切粒，所有的出料孔需要出料一致，如果有的孔出料速度非常慢，则会造成非常多的细粒子，从而造成一定的粉末产生。

4、底刀破裂问题

切粒设备的底刀是一种坚硬的碳化钢片。通常，底刀的刀刃转动后会出现底刀破裂的现象，在此过程中需要严格按照工艺参数进行调节和操作。有螺纹的因瓦合金芯棒是通过银焊固定到位的，它有一个剪切限制，容易在安装时被过大的转矩破坏。另外，在旋转或安装中，破裂的底刀易发生移位，并会在切粒机中飞散，破坏滚刀的刀刃，提高维修费用。

拉条切粒使用的龙门切粒机

5、收缩空隙问题

收缩空隙和空心粒料表明料条的回火不恰当。收缩空隙轻微时可能只是粒子端面上的一个小坑，而严重时可能会产生空心粒子。料条的芯部温度接近熔融状态，且料条被切粒后马上收缩。而对于正确回火的料条，其界面的温度梯度会保持恒定，且其被切割时对冷却介质（空气或水）没有响应。

收缩空隙出现的具体原因是，当加工水对特定的聚合物太冷时，料条的外表层冷冻住，产生了一个硬壳，而把热量留在了线料芯部；另外，料条在空气或水中没有足够的浸泡时间，导致线料芯部的热量不能转移到线料表面，从而无法进行良好的截面冷却。

水下切粒生产的粒子，由于熔体中存在被困的挥发物，也会出现收缩空隙，一种有效的预防措施是检查挤出机上的抽真空是否有效。

拉条切粒，切硬条，并且收缩比较大的聚合物，比如聚丙烯，造成收缩孔是很正常的，一般只要孔不贯通，成型加工是没有问题的。

6、料条漂移问题

料条漂移是料条在喂入平台上存在向一边集束的倾向状态，它会引起料粒质量变差、存在细长条和加工紊乱等问题。如果切粒机切割平面没有平行于挤出机挤条模板，那么料条将会出现向左边或右边拥挤的趋势，最终导致料条漂移。

另外，造成料条漂移的其他原因还包括下喂入辊与刮刀的间隙不恒定、下喂入辊的直径不一致等。

7、料条控制问题

细长条是切粒机生产出的一类非正常的产品，主要是其长度比常规粒子尺寸长，多出尺寸通常在几英寸范围内变动。细长条的出现表明料条喂入滚刀时的料条姿态控制不好，具体而言是由于料条在喂入滚刀时并非处于垂直角度，因此在切割时，料条末端将出现一个倾斜角度。

喂入辊（咬入点）和滚刀（切割点）之间的距离称为压进距离，在这个跨度上没有任何东西用以控制线料。如果喂入辊安装不正，或者工况差，那么橡塑料条将不会以垂直于切割面的角度喂入到切割装置中，如此一来，线料开始彼此交叉，引起切割质量的进一步恶化，最终产生严重问题。交叉料条将迫使两个喂入辊彼此分开，使料条失去张力，进而导致料条暂时垂落，使料条偏向喂入辊的两边。出现上述问题的预警信号是，上喂入辊处于糟糕的工况，存在沟槽、裂纹或者变色（老化或热导致的硬化）等现象。

其他料条控制方面的常见问题还包括：

下喂入辊磨损，这将引起牵引力的损失；不正确的线料淬火工艺，这将会导致料条象蛇一样剧烈弯曲；还有磨损的料条模板，它将产生各种直径不同的线料。不仅如此，制造商们还要警惕极端磨损的滚刀和顶住料条的底刀，因为底刀负责把线料推到切割点，防止切刀在超高转速下运转，因为这种超高转速会引起料条摇摆。

在水下切粒系统中，细长条产生的主要原因是由于喂入速度与切刀速度不匹配，在此情况下，需要增加切刀速度来匹配喂入速度，或者减小喂入速度来匹配切刀速度。另外，在加工过程中还要确保切割刀头上有足够的刀片，以保证粒子具有正确的几何形状，并检查是否有模孔发生物料流的慢或阻塞。

在水下切粒中，如果是流动性超好的材料，如果模头的流道不是很长，很容易因为机头挤出压力不稳定，导致出料变细变快，这样就导致了水下切粒的形状变成了细长条，这个时候与上面讲的问题就不搭界了！需要解决模面温度，循环水温度，尽可能保持机头压力稳定，以及模面温度不过冷。

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