分析測試對塑料加工的指導作用

　　摘要：塑料加工成型技術(shù)，又稱為熱機械加工的過程，是指物料在熱機械的處理環(huán)境之下會出現(xiàn)的一種變形的具體過程，再結(jié)合熱能和機械能的相互轉(zhuǎn)換分析，實現(xiàn)塑料融化塑化，最終經(jīng)過特定的模型定型，形成具體的塑料制品。目前，在已知的機械創(chuàng)新技術(shù)中最優(yōu)化的實行過程，是實現(xiàn)最大程度能量的轉(zhuǎn)換效率，并相應(yīng)地提高傳熱過程的整體效應(yīng)，相對合理地降低機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中對于能量的消耗。

　　關(guān)鍵詞：塑料加工，成型技術(shù)，分析研究

　　1概述

　　塑料是以合成或天然的高分子為主要成分, 但通常含有填料、增塑劑、防老劑、成核劑等輔助成分。在合適的加工條件下, 它能塑造成型, 在常溫和常壓下又能保持既定形狀。按塑料的物理化學性能，可將其分為熱塑性塑料和熱固性塑料。熱塑性塑料在加工中一般只發(fā)生物理變化, 能在一定溫度范圍內(nèi)反復加熱軟化和冷卻硬化。與熱固性塑料(在加工中發(fā)生化學反應(yīng)) 相比, 熱塑性塑料發(fā)展速度快、產(chǎn)量多、用途廣。

　　塑料的加工方法一般分為以下四類：1) 擠出成型—生產(chǎn)管材、片材和型材等;2) 擠出成型或注射模塑后通過附加的加工步驟制成成品—中空吹塑制品、吹塑薄膜和驟冷薄膜等;3) 注射模塑和壓縮模塑—生產(chǎn)不同形狀和尺寸的制品;4) 其它方法—熱成型、壓延成型和滾塑等。以上加工方法都經(jīng)過了塑料熔融及熔體流動的過程。通過分析、測試塑料熱性能和流變性能, 可為確定合適的塑料加工條件提供較好的指導作用。

　　機械論文投稿刊物：《現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用》(雙月刊)創(chuàng)刊于1989年，是由中國石化集團公司主管、中國石化揚子石油化工有限公司和中國石化集團資產(chǎn)經(jīng)營管理有限公司揚子分公司主辦的塑料加工專業(yè)技術(shù)性刊物。

　　2塑料加工成型技術(shù)最新研究進展

　　2.1 螺桿擠壓系統(tǒng)的研究

　　通過對傳統(tǒng)螺桿擠壓系統(tǒng)的研究，可以發(fā)現(xiàn)普通螺桿不能強化塑料加工的傳質(zhì)傳熱過程。而螺桿在擠壓系統(tǒng)的作用下，會使得螺桿在轉(zhuǎn)動的同時還可以周期性的做軸向振動，這也大大的提高了振動剪切在塑料加工的過程可以在理論上被形變與支配，這不僅提高了傳質(zhì)傳熱效率，更在塑料加工中通過不斷的完善，提高振動流場在剪切中的傳質(zhì)過程。

　　物料在螺桿擠壓系統(tǒng)的影響下，不僅有利于塑化的效果，更在一定程度上對組分體系產(chǎn)生一定程度的共混在傳質(zhì)交流的過程中，不斷地提高傳熱效率，強化熱交換，進而使得螺桿長徑比縮小，使得在擠壓系統(tǒng)中的能量消耗隨之不斷減少。振動力場在引入的過程中，受擠壓系統(tǒng)的影響，會導致物料的塑化輸過程相對的縮短、熔體粘度不斷的減小，從而也在一定程度上提高熔融速率。需要注意的是，在振動力場的過程中，振動力場能量并不是簡單的能量疊加。而是通過高分子材料在振動力場作用下，不斷的進行塑化輸運的表現(xiàn)。而其所具備的非線性特征也可以在一定程度上降低能耗，進而將能量在優(yōu)質(zhì)的地方提高，由此加強制品的質(zhì)量。

　　2.2 模內(nèi)層壓技術(shù)

　　模內(nèi)層壓技術(shù)最早是在德國產(chǎn)生的，經(jīng)過時代的不斷發(fā)展與改進，使得材料不斷的變革與發(fā)展，并且由起初的人造革更改為模內(nèi)的層壓材料。而在對于模內(nèi)層壓的工藝的改進上，在創(chuàng)新之后與傳統(tǒng)的注射有著很大的不同，首先是在成型的工藝有中，由于 PVC 皮、真皮成為了型腔的表面主要覆蓋物，因此也在一定程度上，對注射壓力與注射速率產(chǎn)生了不同的要求，而在進一步的改進技術(shù)中，為了更好地滿足布等地毯條類的制品發(fā)展，因此需要逐漸的對注射料溫等技術(shù)工藝進行不斷的探究與考慮。因為制品的復雜因素比較多，因此參數(shù)中對工藝的要求也逐漸地提高。

　　在試驗中，為了保證層壓材料的完整性，保證其在成型的過程中避免的損壞，會在模內(nèi)層壓的技術(shù)中，實現(xiàn)低壓注射為基礎(chǔ)的輔助成型方法。這不僅需要采用更先進的專用注射成型機，更要保證成型機的低壓效果與制品的要求相符合。在原有的注射成型中，一般的注射壓力應(yīng)該在 100 MPa 上下的范圍內(nèi)浮動，而通過技術(shù)改進后的模內(nèi)層壓技術(shù)，在對注射壓力的要求上變更為 10MPa 左右。這就完成了很大程度的工藝體系的創(chuàng)新，而其余與傳統(tǒng)黏附工藝相比，在原有的成型工藝模內(nèi)層壓下，具備了更多的特性。

　　首先便是一次成型，這對于生產(chǎn)行業(yè)來說，可以極大的提高生產(chǎn)效率與生產(chǎn)成本，模內(nèi)層壓工藝若只需一次成型，通過計算器最高便可節(jié)省 17%一 33%的成本。而在技術(shù)工藝中，模內(nèi)層壓的應(yīng)用在是符合國家標準的環(huán)保型工藝。其在進行貼合的過程中膜內(nèi)不需要借助任何的粘接劑，便可以直接保證制品的牢靠性，并且在使用的過程中也不會因為工業(yè)膠制品而釋放出具有揮發(fā)性的溶劑。最后，在對模內(nèi)層壓之后，制品的表面因為工藝性能的完整，及時在裝飾的過程中也能夠與原有的模塑件之間產(chǎn)生黏附力，而這種黏附力的強度在使用中不會開裂或脫落，這也就在一定程度上產(chǎn)生制品表面耐磨性這一重要特性。

　　2.3 混合混煉

　　在塑料的混合混煉過程中，通過不斷的擠壓運動，會直接對復合材料制品產(chǎn)生相應(yīng)的影響，其主要的效果體現(xiàn)在對塑料制品的結(jié)構(gòu)與性能的改變等方面。其在不同物料的體系上，如：PP/PA(PA：聚酰胺 ) 會產(chǎn)生不同的變化，尤其其也是 VES 的重要性能指標，在研究中發(fā)現(xiàn)，若技術(shù)同 VES 及傳統(tǒng)方法的雙螺桿擠壓系統(tǒng)比較，若共混合混煉物平均直徑相對分散，則在一定程度上會大大的增加混合混煉效果。在制品的模頭加工進過混合后，若 Ps 被刻蝕的共混擠出物的形態(tài)相較于 VES 高出數(shù)倍，則可以進一步的說明： VES 對與塑料的加工具有多相多組的體系的符合性能的材料優(yōu)勢。

　　3塑料加工成型技術(shù)的整體進展

　　塑料在應(yīng)用加工成型技術(shù)時，在成型期間，最大程度提高加工能量的轉(zhuǎn)變效率，是實現(xiàn)塑料加工節(jié)能損耗的研究重點。根據(jù)國外某理工大學所開發(fā)的塑料成型加工設(shè)備，塑料加工成型機械歷程比原有時間縮短 20%，而加工期間的能耗同樣降低15%。在此基礎(chǔ)上，某新材料科技公司，將長纖維用來增強熱塑性材料、復合材料,使其能夠和玻璃纖維的氈面層通過模壓能夠聯(lián)結(jié)為一體，以此來提高熱塑性材料內(nèi)長纖維分列的有序性。之后，技術(shù)人員將此類塑料加工成型技術(shù)，應(yīng)用在建筑模板的制造方面，能夠提高塑料制品的力學性能。

　　除此之外，為提高塑料加工技術(shù)應(yīng)用效率，研究人員對螺旋桿擠壓系統(tǒng)展開研究。通過研究，研究人員發(fā)現(xiàn)，普通螺桿并沒有強化塑料加工的性能。但是，螺桿在擠壓系統(tǒng)作用下,會在轉(zhuǎn)動時做周期性的軸向振動，這種轉(zhuǎn)動方式能夠有效提高傳熱、傳質(zhì)效率。 所以目前，螺旋桿擠壓系統(tǒng)，還需塑料加工成型技術(shù)的應(yīng)用中，不斷對系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件進行完善。避免物料在現(xiàn)有螺旋擠壓系統(tǒng)中，不能達到該有的塑化效果。

　　塑料自產(chǎn)生至現(xiàn)在，出現(xiàn)多種現(xiàn)代化的塑料成型技術(shù)，在現(xiàn)如今的時期，塑料成型技術(shù)一直在不斷發(fā)展嗎，出現(xiàn)了更新型的加工成型技術(shù)。比如在汽車工業(yè)方面，出現(xiàn)塑料成型的精確加工技術(shù)，例如，采用壓力鑄造汽車薄壁，以及使用三維擠壓法，生產(chǎn)汽車軸輪。同時，部分研究人員將振動成型技術(shù)引入塑料加工成型方法中，提高塑制品質(zhì)量。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，振動成型技術(shù)在塑料成型中的應(yīng)用，能夠減小溶體粘度，增強材料流動性，對提高塑料成形制品性能有著明顯的提高作用。 目前，在塑料成型技術(shù)的研究中，激光成型、振動成型、反應(yīng)性加工等技術(shù)，都被研究人員引入加工成型技術(shù)的實驗與研究中，塑料加工成型技術(shù)的節(jié)能化正在逐步實現(xiàn)之中。

　　4結(jié)語

　　綜合來看，塑料的應(yīng)用已經(jīng)愈來愈廣泛。隨著輕工業(yè)的生產(chǎn)更加綠色和環(huán)保，低耗、高效、綠色環(huán)保的加工成型技術(shù)的應(yīng)用也將愈來愈廣泛，為塑料加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入“新鮮的血液”。

　　參考文獻：

　　我國塑料包裝行業(yè)規(guī)模及增長趨勢分析[J].中國包裝,2021,41(01):17-18.

　　雀巢首次實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的液化廢塑料加工[J].綠色包裝,2021(01):21.

　　作者：張文嶺

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