软质废PVC混杂料成型技术及装备研究

发布时间：2020-04-02 10:42

【摘要】：软质PVC废料通常含有30wt%～50wt%的增塑剂,在增塑剂的迁移和PVC基体的降解作用下,会释放出HC1等有害物质,对环境造成较大污染。软质品人造革废料中一般含有30%左右的织物纤维成分,同时还混有少量的其它杂质;制品在不同环境下使用,导致内部常含挥发分;软质品内部多含有气泡且力学性能较差。一步法物理再生挤出成型时,出现非牛顿流体挤出成型过程中常见的挤出胀大现象,同时由于软质废PVC混杂料本身存在较高含量的纤维成分,导致与纯料相比,熔体破裂现象更加严重,影响制品的成型质量。本论文对软质废PVC混杂料一步法挤出成型中,成型与表面质量的控制进行较为系统的研究,从而为PVC软质品废料的物理再生挤出成型技术奠定基础。主要的研究内容如下:(1)测定了并分析了软质废PVC混杂料的物理特性,研究了螺杆元件几何参数对软质废PVC混杂料的脱挥与混炼效果,得出合理的元件选择方案。(2)应用Polyflow软件模拟了软质废PVC混杂料的挤出过程;建立计算模型,模拟分析了工况因素、几何因素及配方因素对制品成型与表面质量的影响;运用Fluent软件模拟了挤出过程中工况、几何因素对挤出物表面凝固层厚度的影响,分析凝固层厚度对制品成型与表面质量的改善效果;推导了凝固层不被熔体压力胀破的条件。(3)应用挤出机进行实验操作,与模拟分析进行对比,验证了不同因素对于挤出制品质量的影响;对不同因素及水平下的制品进行力学测试,得到各因素与制品拉伸强度、撕裂强度及硬度的影响关系。对软质废PVC混杂料物理再生挤出成型给出合理的操作条件。
【图文】：

示意图,示意图,挤出胀大,振动力场

出现挤出胀大现象。气辅挤出基本原理是在口模定型段壁面内充入一定压力逡逑的气体，使此处的熔体与壁面形成完全滑移，改善口模出口处的应力集中现象，可以逡逑有效地减弱挤出胀大的程度［２９］，示意图如图１－１所示。逡逑气辅挤出控制系统逦Ｉ逦工气计算热逦１逦逡逑Ｉ邋１逦ｒｘｐ邋ｉ逡逑＾逦Ａ逦压力伺服阀逡逑电磁比例控制阀逦巧／压力传糊逡逑逦—气士逡逑逦逦３ｓ加热器逡逑图ｌ－ｌ气辅挤出过程示意图逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｇａｓ－ａｓｓｉｓｔｅｄ邋ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑除气辅挤出外，振动挤出［３（）ｉ也可以改变聚合物熔体在流道内的流动状态，控制应逡逑力、速度等物理参数的分布，得到期望状态的制品。图１－２所示为聚合物振动挤出示逡逑意图［３１］，螺杆旋转的同时，，还做轴向周期性振动，振动力场不仅可以改变聚合物的流逡逑变性能，而且对制品的凝聚态结构、力学性能、表面质量等都有重大影响。由振动所逡逑引入的能量并不是能量的简单叠加，而是利用熔体在振动力场下表现出来的非线性特逡逑性，提局制品的综合性能。逡逑媒杆）热器逡逑＼邋ｐ逦ＺＩＴ邋ｉＺＴＶ逡逑．一，Ｔ．．邋．邋ｉ逦ｉ邋ｉ逦Ｊ￣Ｊ邋ＴＪ邋／邋／逡逑Ｉ邋

示意图,地砖,软质,示意图

板砖已经获得了一些进展［３３］。因废旧ＰＶＣ膜经长期使用，可能会含有一定的水分，逡逑碳酸钙由于吸湿，也会存在水分所以原料应进行干燥处理，碳酸钙干燥后含水量应在逡逑０．５％以下。最终制品具有大理石、瓷砖等天然材料的手感与质感。如图１－３所示为再逡逑生ＰＶＣ地砖的叠合不意图。其中，０：钢板，１：底层（基片），２：中层，３：上层，逡逑４：聚丙烯薄膜，５：帆布，６：衬纸，７：金属板。逡逑７邋＼逦／／逦／／逦／／逦＾／逦／／／＼逦＼逡逑６邋Ｉ逦Ｉ逦＼逡逑５邋ｌ／＼Ａ八八八八八八八八八八八／ＸＩ邋＼逡逑４逦Ｉ逦Ｉ逦＼逡逑５邋１／＼八八八八八八八八八八八八八７＾３逦＼逡逑４邋Ｉ逦Ｉ逦＼逡逑１邋Ｉ逦．１逦＾逦矣十六组逡逑３逦Ｉ逦Ｔ＿逦■■W邋Ｉ逦／逡逑４逦Ｉ逦Ｉ逦／逡逑５邋１／＼八八八八／＼八八八八八八八八／逡逑６逦Ｉ逦Ｉ逦／逡逑７逦＼逦／／逦／Ｚ／／／／／／／＼逦／逡逑图１－３软质废ＰＶＣ再生钙塑地砖叠合示意图逡逑Ｆｉｇ．１－３邋Ｓｏｆｔ邋ｗａｓｔｅ邋ｏｌｄ邋ＰＶＣ邋ｒｅｃｌａｉｍｅｄ邋ｃａｌｃｉｕｍ邋ｐｌａｓｔｉｃ邋ｔｉｌｅ邋ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅｄ邋ｓｋｅｔｃｈ逡逑注射成型逡逑注射成型可以一次成型形状复杂、尺寸精确的制品，适合大批量生产。由于塑料逡逑制品种类多，模具型腔各异，加上物料本身的流变、力学性能差异，导致注射成型产逡逑品可能会出现各种缺陷。常见的缺陷可以分为三大类：外观缺陷、工艺问题及性能问逡逑题。外观缺陷如凹痕，原因是注射压力、保压时间不足，应尽可能提高熔体温度，增逡逑加流动性，如果浇口附近出现严重收缩，可以适当延长保压时间。工艺问题一般为充逡逑填不足
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X705;TQ325.3

【参考文献】