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粉末涂料生产中对挤出机参数的调试应用
2022年11月04日    新闻来源:深圳资讯网    |  投稿

首先粉末涂料的生产,就是将树脂、固化剂、颜料、填料和助剂等固体物料,按配方比例加入混合机,经混合分散后 再加到挤出机熔融混合。


然后在压片冷却机上压 成薄片,冷却破碎成薄片状,再进空气分级磨,粉碎后经一定目数筛网过筛后得到成品。由此可以看出粉末涂料整个生产过程就是一个物理混合过程,而挤出机是生产粉末涂料的主要混合挤出设备,将预混合的固态原料通过在机筒输送,过程中对物料加热,使物料在熔融状态下经受强烈的挤压和剪切涂料在线coatingol.com


对原料的各组分进行充分的混合和分散,为获得较好的分散效果,选择挤出机和调整挤出机适合的参数变得很关键。


因为挤出是粉末生产的核心工序,对粉末质量有决定性的 影响,挤出机混炼效果不好,将使产品光泽下降,流 平性变差,还会出现混色不匀,局部胶化,形成板面粒子等弊病。挤出机的固有参数,如功率,螺杆结构,长径比,最大扭矩,运行方式等,不同规格和用途,在选购初期按企业需求来考虑。


面对已经拥有的设备,通过调整可变量,螺杆转数,加热温度,喂料速度,使其发挥能力最大化,作出好的产品。


通过下面的实验数据,为挤出机找到一个合理的设备调整参数,所用设备材料试验过程如下:


 (1)实验挤出机,温度控制正负一度,变频主电机最高50HZ,功率5.5KW额定电流11.7A;

    

(2)高光白物料5KG(环氧树脂30聚酯树脂30沉淀钡13金红石钛白粉25通用流平剂1增光剂0.8安息香0.4);
   

(3)亚光黑物料5KG(环氧树脂33聚酯树脂27沉淀钡34物理消光剂3通用流平剂1增光剂O.8安息香O.4碳黑O.8);
   

(4)低温固化物料5KG(环氧树脂30聚酯树脂29沉淀钡38低温固化促进剂0.2通用流平剂1增光剂0.8安息香0.4碳黑0.8);
   

(5)温度计0-300度; (6)万能粉碎机一台;(7)标准筛200目,标准筛托盘,盖一套;(8)电子称最大称量15KG,分度值0.1G; (9)恒温干燥箱,正负1度;(10)实验静电喷枪。


按2#3#4#所列配比,准确称量物料,混匀备用,(实验中所用环氧树脂软化点90聚酯树脂软化点112)挤出机设置,按表1所示温度,调整挤出机1区2区温度,并开冷却水,以保证挤出温度准确。


开机时螺杆转数,喂料转数,按表1中对应设置,物料挤出后,用温度计放置在出料口流体里读出相应热度记录。


物料经压辊后,掐头去尾取中间片料,用万能粉碎机粉碎,过200目筛网,所得粉末,喷涂标准样板,按表1中对应烘烤温度时间进行烘烤,出炉样板冷却后,测厚度光泽冲击强度,对涂膜表面进行评价。

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这三个样板表面差异不太,机械性能也基本一致,在螺杆和喂料转数固定时温度的变化,对光泽和机械性能影响不是很大。


虽然设置的螺筒温度相差20 度,物料流出的温度却相差不多,但主电机电流随温度升高变低,也就是物料阻力变小了,这样看来更节约电力。

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三块板中A4-2#,螺杆转数最低,所以电流高,喂料相对来说也快,剪切力变大,但过多的物料使其分散效果并不太好,光泽也没有达到应有的亮度,所以作高光粉末应该提高螺杆的转速。

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喂料加大时,电流明显增高,同时增加螺杆的工作压力,扭矩变大,易造成螺杆变形实际生产中,调节喂料的速度,以不超过额定电流95%为好,如果为提高工作效率,螺杆转速和螺筒的温度一起增高。

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低光产品对混合分散要求比较低,低温低转速高喂料,可以得到相对更低的光泽,但是对要求分散性好的消光剂,只能提高混炼效果,光泽也会明显上升。

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对于低温固化粉末,应该是低温快挤,物料在螺筒里停留时间越短越好,其活性高,生产中流出物料的温度,高于显示温度30 左右,以防止此时物料在螺筒内微量反应,胶化,影响涂膜性能。

据上,在合理的范围内温度越高,物料粘度越低,电流越低,产品的光泽也高,说明分散效果也好,适当提高喂料速度,可以提高产量,节省电力能源。螺杆的转速高,物料通过率高,速度快,由于物料在螺筒内停留时间短,适合作低温固化产品,螺杆低速过料量大时,适合作低光和纹理类对混炼要求低的产品。喂料速度,对于不同的产品,速度快可以提高工作效率,慢可以使物料在螺筒内停留时间稍长,混合更均匀,适合多数高光产品。

对于温度的设置,进料段最低,需要通水降温,保持物料干燥,以达到不断向前输送的作用,塑化段的温度,以树脂最低软化点为准,保持温度恒定,能将物料熔融,并保持最佳的黏度,以增强剪切力和分散效果。


混炼段温度可设为聚酯软化点温度,混炼段是挤出机最关键部位,螺套和混炼块精密啮合,有较好的混合和分散效果,有效的进行剪切作用,是生产出高品质粉末涂料的重要保证。在生产中由于螺杆更长,通过挤出机的物料要比螺筒显示温度高20到30度,所以在生产粉末时,塑化段温度设定为90左右更为合适。


二区混炼段温度不可高于110,以免产生胶化片料,螺筒或螺杆间隙留存的物料在高温下,反应活性变大,很容易部分胶化或固化,一旦被带出粉碎后在漆膜表面形成颗粒。螺杆的转速,一般设置为最高转速的70%-95%,转速低,物料通过率低,产能低,螺杆扭矩增大,易引起螺杆变形。


转速高时,由于自身摩擦剪切物料产生的热量,很容易使活性高的物料胶化,产生颗粒,与喂料速度配合,调整最适合的位置喂料速度,以配合需要来设定。


喂料速度快,产能高,剪切力变大,混炼效果一般,作低光或纹理,低温类适合,观察主机电流,以不超过额定电流为准。


喂料速度慢,物料在螺筒内停留时间长,易产生胶化颗粒,但混炼效果好,适合高光粉末或要求分散性更好的(如颜料分散不好有色@生产高光粉时,温度设定就与树脂的软化点温度相当,螺杆的转数调 到最高转数的85%,调试喂料速度,以电流不超过额定电流的90%为最佳。生产消光或纹理粉,设定温度应低于正常温度10度,螺杆转数 到最高转数的70%左右,调喂料速度,以主机电流不超为准。低温固化的粉末生产,温度设定视具体情况而定,一般情况可以和消光粉末的设定一样,快速喂料,最好不要中途停机。高光产品,高温高速中喂料;低光纹理产品,低温中速大喂料;防腐低温产品,低温高速大喂料。


综上所述,控制挤出机的三个点,挤出温度,螺杆转速,喂料速度,通过对三个变量的调整,参照主机电流的变化,可以实现在同一台设备上,生产出符合要求的不同产品,降低企业采购设备的成本。

通过不断的实验和学习,找到最适合自己的方法,事半功倍,生产出能够满足市场需求的产品,为粉末涂料行业的发展作出点点贡献。


标签:工业涂料今日头条涂装应用技术中心粉末涂料
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