《低温热水地板辐射式采暖设计、施工、选材过程中相关问题的探讨

1、静态混练器在PP-B、PP-R管材生产中科学应用青岛天虹泰普塑业有限公司一一魏杰简介：静态混练器又称静态混合器，主要应用在挤出设备和注塑设备上，在注塑设备上又称之超级噴嘴，它主要起分流混练作用，安装在挤岀机机筒和机头模具之间，它不属于螺杆和模具， 它只是一个独立混练装置，它对提高物料混合质量有着较好作用，同时又对物料径向温差更有显著改善，因而有利于进一步提高螺杆转数来增大挤出量，提高生产效率。同时可确保产品质量。关键词：静态混练器、混合质量、径向温差。1、基本结构静态混练器是由外套和内部固定混合元件所组成。 混合元件是由条形薄钢板或不锈钢板沿左 右方向，上下相互拧转180，成为一个混合元件，然

2、后把它安装在一个护套管中加以固定, 成为一个完整混合元件。见图一。静态混练器一般是由六个到九个混合元件组成，各个混合元件在串联连接时，端面交叉成 900,然后整体地装入静态混练器外套中，并加以固定而形成了一个完整静态混练器。见图 二所示。yy、#、.八宀”卜八二 “”图1、混合元件2、加热器3、外套2、工作原理：由挤出机挤出物料进入静态混练器第一个混合元件时被分成二股料流，每股料流各自沿着元件弯曲面与护套管所形成流道向前流动时被改变了方向，同时每股料又被1800旋转，左边料流到了右边，右边料流到了左边。当物料从第一个元件进入第二个元件时，又被分成四股料流，同时又被1800旋转，使上部料流到了下

3、部，下部料流到了上部。当料流进入第三个 元件时，又被分成八股料流，又被1800旋转，使左边料流又到了右边，右边料流又到了左边。按照逆时针、顺时针规律，依此类推，如果有n个混合元件，被熔融料流就按照2n递增，见图三。图二由于物料被分流成许多股料流，同时又改变了每股料流位置和流动方向，在各股料流之间混合作用下，使物料中各种组分、温度、粘度和其它物理性能方面不 均匀性得到了极大改善，特别是物料中各组分混合质量和物料径向温差方面得到显著改善。三、工作特点：静态混练器工作性能不受设备规格和螺杆形式及转数限制。 由于混合元件是由比较薄钢板制做而成，对料流流动阻力很小，即熔融料流压力损失小。因 而设置采用静

4、态混练器之后，对挤出机生产能力影响很小。同时，由于混合质量得以提高， 从而可以进一步提高螺杆转数来增加生产量。混合元件数量可按对挤出混合质量要求来选取， 一般选取 6 个元件就足以改善径向温差和颜 料分散均匀。混合元件内径一般为螺杆直径0.50.7D （ D:螺杆直径），一般不大于螺杆直径，长度为混合元件内径 1.5倍。四、静态混练器在挤出 PP-B、PP-R 管中应用PP-B、PP-R 管材是 90 年代初发展起来新型塑料管道， 其原料是采用嵌段共聚和无规共聚方 法共聚而得。现在国内生产 PP-B、PP-R管材厂家所用原料大部分是从韩国进口，也有从北 欧化工进口。 其从韩国进口原料多为本色料

5、， 带色料价格较高， 比本色料价格要高出 1030 个百分点。目前， PP-B、 PP-R 管材主要以白色、灰色为主，这就要在生产中加入一定量色 母料，来改变管材色泽。 由于这两种料均为颗粒状，只能通过搅拌混合方法将色母料混合在 原料中，这种混合料在挤出管材生产中很难达到着色分散均匀性。众所周知，着色分散均匀 性取决于设备塑化效果， 取决于色母料与原料相容性，生产工艺温度，以及压力等多方面因 素。目前， PP-B、 PP-R 管材生产适宜低温低压挤出工艺，这是由于过高加工温度会使原料 发生降解，使晶粒和分子链遭到破坏，影响树脂结晶性，使制品质量下降。减小机头压力， 使之产生较小背压， 则有利于

6、管材高速挤出。 但低温低压又对物料着色分散均匀性又有一定 影响。怎样才能解决上述矛盾，我们选用了静态混练器，并在如下设备及工艺条件下进行了 试验。1、生产设备挤出机螺杆直径：65长径比：30: 1螺杆型式：BM分离型静态混练器：混合元件：6个混合元件直径：40混合元件长度：60机头：中心供料螺旋机头，压力1416Mpa 2、生产工艺参数:机筒温度：加料处始C）静态混练器处机头温度（C）12341231751851901951951901951803、生产辅机：真空负压噴淋冷却管材生产线辅机。4、原料:大韩油化RP2400管材专用料，本色。色母料：棕黄色、色度 1： 50、添加量100： 2，P

7、P-R载体制做。在上述工艺条件不变状态下，我们分别对采用静态混练器和未采用静态混练器来试验直径为 32 S3.2级管材生产。从试制出管材来分析，其表面光洁度 采用了静态混练器生产出要比未采用提高了许多，且管材内外光洁度基本一致， 这证明了静态混练器对物料径向温差也就是管材内外温差起到了均衡作用。从色泽度方面观察，采用了静态混练器生产出要比未采用色泽度深且柔和，而未采用静态混练器生产出管材表面存有一定色道，其断面层在高倍放大镜下观察也存有较为明显色层，而采用静态混练器生产出管材其断面层基本上观察不到色层。 这就证明了静态混练器在物料各组分尤其是着色方面混练程 度起着很大作用。为了进一步证实静态混练器作用，我们在规格90X3片材上做了试验，也是在原管材生产线上更换了一套挤出片材模具进行片材试验。从挤出片材中看，采用静态混练器和未采用静态混练器所挤出片材，其表面就可以更为明显表现出采用静态混练器所挤出片材，其表面色泽均匀，无明显色差和色道， 见图四A。图四B为未采用静态混练器所挤出片材，表面色 泽不均匀，有明显色差和色道。图四B五、结论：静态混练器在稀烃材料加工中，尤其是在着色分散均匀性和改善物料径向温差方面有着显著 效果，无论从理论上或是在实践应用中都已证明了这一点。我们也在注塑方面作了相同验证,其结果也是相同。由于采用静态混练器使物料中各组