常識性能描述

1、一 目定義：泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩制：泰勒篩制的分度是以200目篩孔尺寸0.074mm為基準(zhǔn)，乘或除以主模數(shù)2的平方根（1.141）的n次方（n1，2，3），就得到較200粗或細的篩孔尺寸，如果用副模數(shù)2的四次方根（1.1892）的n次方去乘或除0.074mm，就可以得到分度更細的一系列目數(shù)的篩孔尺寸，下面列表的篩孔尺寸是采用副模數(shù)來分類的。 目數(shù) 篩孔尺寸 網(wǎng)絲直徑 目數(shù) 篩孔尺寸  網(wǎng)絲直徑 m         a(mm)     d(mm)  

2、;   m         a(mm)     d(mm) 32        0.495     0.300    115        0.124     0.097 35   

3、;     0.417     0.310    150        0.104     0.066 42        0.351     0.254    170      

4、  0.089     0.061 48        0.295     0.234    200        0.074     0.053 60        0.246     0

5、.178    250        0.061     0.041 65        0.208     0.183    270        0.053     0.041 80  

6、      0.175     0.142    325        0.043     0.036 100       0.147     0.107    400      

7、  0.038     0.025 另一個數(shù)據(jù)：13-5 國內(nèi)表常用標(biāo)準(zhǔn)篩Table 13-5 The common-used standard sieve in our country目    次 篩孔尺寸(mm) 目    次 篩孔尺寸(mm) 目    次 篩孔尺寸(mm) 8 2.50 45 0.400 130 0.11210 2.00 50 0.355 150 0.10012 1.60 55 0.315 160 0.09016 1.25 60 0

8、.280 190 0.08018 1.00 65 0.250 200 0.07120 0.90 70 0.224 240 0.06324 0.80 75 0.200 260 0.05626 0.70 80 0.180 300 0.05028 0.63 90 0.160 320 0.04532 0.56 100 0.154 360 0.04035 0.50 110 0.14040 0.45 120 0.150篩號與篩孔尺寸：篩號常用“目”表示，“目”系指在篩面的25.4mm(1英寸)長度上開有的孔數(shù)。如開有30個孔，稱30目篩，孔徑大小是 25.4mm30再減去篩繩的直徑，參見圖13-5。由于所

9、用篩繩的直徑不同，篩孔大小也不同，因此必須注明篩孔尺寸，常用篩孔尺寸是m。 為什么要用木塑復(fù)合材料？2007年07月24日 00:26盡管木塑復(fù)合材料比純木要貴一些，但是隨著生產(chǎn)廠商找到更為高效的加工方法，其相對的高成本正逐漸降低。在復(fù)合材料中使用回收塑料還可以進一步降低成本。 即使面對目前的成本結(jié)構(gòu)，許多消費者依然愿意因為這些復(fù)合材料的優(yōu)點而接受相對較高的價位。    &nbsp1、對環(huán)境友好：     使用再生材料（木粉與塑料）     不需要作防腐處理 

10、0;  &nbsp2、不需要日常維護，使用壽命比木材長 不吸濕、潮，不腐爛，防蟲     不破裂、開裂、不變形     對冷、熱環(huán)境不敏感    &nbsp3、聚烯烴類木塑復(fù)合材料機械性能好，可廣泛 作承載結(jié)構(gòu)材料使用；    &nbsp4、聚烯烴類木塑材料95%的原料為再生材料，所以成本較低，同時產(chǎn)品可100%再回收利用；    &nbsp5、PVC類木塑復(fù)合材料通過微發(fā)泡提高沖擊強

11、度、降低比重，真正仿木.美國Andex公司在塑術(shù)復(fù)合材料建筑和結(jié)構(gòu)加工設(shè)備方面居領(lǐng)先地位，已經(jīng)進行了近10年的工作，已在美國、加拿大、日本獲得了8個專利許可證，并與18 家以上歐洲的潛在用戶洽談技術(shù)轉(zhuǎn)讓許可事宜。意大利ICMA公司有其擠出三層板的專利技術(shù)，美國DavisStandard、KruppWP等公司也 生產(chǎn)塑木加工用同向雙螺桿擠出機。     這種設(shè)備的主要生產(chǎn)廠商為Cincinatti Milacron公司，包括在美國的Extrusion Tek Milacron公司，在德國的SMC公司Cincinatti分公司。據(jù)稱，前者在塑術(shù)復(fù)合材料擠出機

12、設(shè)計和工程化方面很有經(jīng)驗，實際投放使用的設(shè)備已 超過100臺，擁有世界最大的機型，加工能力為770千克/小時；后者已公開展示其塑術(shù)復(fù)合材料用錐型雙螺桿擠出機“Titan”系列產(chǎn)品。     另外，意大利Bausano公司和ICMA San Giorgio公司在20世紀(jì)70年代便開始從事木粉填充塑料配混料加工設(shè)備工作，并用異向錐型雙螺桿機生產(chǎn)50木粉和50PP的熱成型板材。     除此之外，德國SMS塑料技術(shù)分公司Battenfeld公司曾在德國的K2001展覽會上，展出了塑木材料加工用新的設(shè)備組合方法：組合兩臺行

13、星滾輪式 擠出機（或其中一臺為雙螺桿擠出機），即從一臺行星滾輪式擠出機出料到下一臺行星滾輪式擠出機（或雙螺桿機），利用行星滾輪式擠出機有效地控制冷卻作用。     目前，國內(nèi)用于生產(chǎn)木塑復(fù)合材料產(chǎn)品設(shè)備的企業(yè)主要有：南京塞旺科技發(fā)展有限公司；青島順德塑料機械有限公司；金緯機械；武漢誠信塑料機械制造有限公司等木塑復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域：     木塑包裝托盤     木塑鐵路運輸產(chǎn)品     木塑園林產(chǎn)品   &#

14、160; 木塑建筑產(chǎn)品     木塑汽車內(nèi)飾產(chǎn)品     木塑室內(nèi)產(chǎn)品聚合物中可以加入一些人工沸石，這種鋁硅酸鹽分子捕捉粉體可以吸收材料中的異味。通過粉體中大量的結(jié)晶空洞，吸附劑可以捕捉產(chǎn)生異味的有機小分子。分子捕 捉吸附劑已經(jīng)成功應(yīng)用于聚烯烴擠出管材、注射和擠出吹塑的器皿、隔絕包裝材料，擠出外包裝和密封材料。分子吸附粉體還可以作為除濕劑加入塑料中以除去其中 的水氣。     不同尺寸和形狀的擠出制品增加了木塑復(fù)合材料的多樣性    

15、當(dāng)型材不要求具有連續(xù)片形結(jié)構(gòu)或者是部件具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計，木塑型材可以是通過注射成型或者是模壓成型。加工者有時要面對木塑材料在加工過程中如何完全充模的問題，為了解決這個問題，他們需要減少木質(zhì)填料的用量以增加熔體的流動性。     由于200° C是木塑復(fù)合材料加工操作溫度的上限，一些熔點超過200° C的樹脂，如PET，就不能用于木塑復(fù)合材料。     水氣會劣化復(fù)合材料的性能而且還有助于孳生微生物，因此在使用木填料之前一定要先除去水氣。加工成型之前木填料的要進行干燥處理，一般要求處理后的水氣含

16、量要低于12。     現(xiàn)在的木塑復(fù)合材料加工機械要求配有喂料設(shè)備、干燥設(shè)備、擠出設(shè)備和成型設(shè)備，還有一些必要的下游設(shè)備如冷卻水箱、牽引設(shè)備和切割設(shè)備等。     原材料的處理     需適當(dāng)添加劑來改性聚合物和木粉的表面，以提高木粉與樹脂之間的界面親和力。     高填充量木粉在熔融的熱塑性塑料中分散效果差， 使得熔體流動性差，擠出成型加工困難，可加入表面處理劑來改善流動性以利于擠出成型。    

17、; 塑料基體也需要加入各種助劑來改善其加工性能及其制品的使用性能。     加料過程     木粉結(jié)構(gòu)蓬松，不易對擠出機螺桿喂料，特別是木粉中含有較多的水分時常會出現(xiàn)“架橋”和“抱桿”現(xiàn)象。     加料的不穩(wěn)定會導(dǎo)致擠出波動現(xiàn)象， 造成擠出質(zhì)量和產(chǎn)量降低。加料中斷，物料在機筒內(nèi)停留時間延長，導(dǎo)致物料燒焦變色，影響制品的內(nèi)在質(zhì)量和外觀。     采用強制加料裝置以及合理輸送方式，以保證擠出的穩(wěn)定。   &#

18、160; 加工過程中的排氣     木粉中所帶有的小分子揮發(fā)物質(zhì)和水分極易為制品帶來缺陷，而前處理又無法完全清除它們。所以木塑復(fù)合材料擠出機排氣系統(tǒng)的設(shè)計要比普通塑料擠出機給予更多重視，有必要話可以進行多階排氣。     在很大程度上，排氣效果越好，擠出制品質(zhì)量也越好 。     螺桿構(gòu)型設(shè)計     木塑復(fù)合材料擠出過程中，螺桿的構(gòu)型起著十分重要的作用。合理的螺桿結(jié)構(gòu)能降低螺桿與木纖維的摩擦，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)募羟泻头稚⒒旌?，使含有大量木粉?/p>

19、物料體系能很好的均勻塑化。     模具設(shè)計和冷卻定型     除了保證流道設(shè)計的圓滑過渡與合理的流量分配，木塑復(fù)合材料由于對于建壓能力與溫度控制精度有更高的要求。     要獲得好的纖維取向和制品質(zhì)量就要確保機頭有足夠的建壓能力和長的定型段，甚至在壓縮段和定型段采用雙錐度結(jié)構(gòu)。     木塑復(fù)合材料的導(dǎo)熱性差，且其制品多為異型材，冷卻定型較困難，多采用水冷定型。冷卻流道合理設(shè)計保證高效冷卻。一、 板材1. 常用木板的分類（1）實木板實

20、木板就是采用完整的木材制成的木板材。這些板材堅固耐用、紋路自然，是裝修中優(yōu)中之選。實木板一般按照板材實質(zhì)名稱分類，木材名稱應(yīng)按照GB/T18513-2001 中國主要進口木材名稱、GB/T16734-1997中國主要木材名稱統(tǒng)一命名。（2）膠合板膠合板也稱夾板、俗稱細芯板。由三層或多層一毫米厚的單板或薄板膠貼熱壓制而成。是目前手工制作家具最為常用的材料。夾板一般分為3厘板、5厘板、9厘板、12厘板、15厘板和18厘板六種規(guī)格（1厘即為1mm）。（3）裝飾單板貼面人造板裝飾單板貼面人造板，俗稱面板。是將原木精密刨切成厚度為0.2mm左右的微薄木皮，以夾板為基材，經(jīng)過膠粘工藝制做而成的具有單面裝飾

21、作用的裝飾板材。它是夾板存在的特殊方式，通常厚度為3mm。（4）細木工板細木工板，俗稱大芯板。大芯板是由兩片單板中間粘壓拼接木板而成。大芯板的價格比細芯板要便宜，其豎向(以芯材走向區(qū)分)抗彎壓強度差，但橫向抗彎壓強度較高。（5）刨花板刨花板是用木材碎料為主要原料，再加膠水，添加劑經(jīng)壓制而成的薄型板材。按壓制方法可分為擠壓刨花板、平壓刨花板二類。此類板材主要優(yōu)點是價格極其便宜。其缺點也很明顯，強度極差，一般不適宜制作較大型或者有力學(xué)要求的家具。（6）纖維板纖維板，俗稱密度板。是以木質(zhì)纖維或其他植物纖維為原料，施加脲醛樹脂或其他適用的膠粘劑制成的人造板材，按其密度的不同，分為高密度板、中密度板、低

22、密度板。密度板由于質(zhì)軟耐沖擊，也容易再加工。（7）防火板防火板是采用硅質(zhì)材料或鈣質(zhì)材料為主要原料，與一定比例的纖維材料、輕質(zhì)骨料、黏合劑和化學(xué)添加劑混合，經(jīng)蒸壓技術(shù)制成的裝飾板材，厚度一般為0.8mm。質(zhì)量較好的防火板價格比裝飾面板貴。防火板美觀耐用是目前使用較廣泛的一種新型材料。（8）三聚氰胺板三聚氰胺板，全稱是三聚氰胺浸漬膠膜紙飾面人造板。是將帶有不同顏色或紋理的紙放入三聚氰胺樹脂膠粘劑中浸泡，然后干燥到一定固化程度，將其鋪裝在刨花板、中密度纖維板或硬質(zhì)纖維板表面，經(jīng)熱壓而成的裝飾板。三聚氰胺板是一種墻面裝飾材料。2. 細木工板的選購(1) 選用機拼板，不選用手拼板。機拼細木工板的接縫嚴(yán)密

23、，木質(zhì)較好，鋸開后沒有明顯的縫隙，而手工拼裝制作的細木工板不夠精致，木材排列不整齊，木質(zhì)低劣，縫隙大，容易變形。(2) 細木工板板條之間的拼縫最好不要超過3毫米，板條之間的距離越小越好。并且要注意劣質(zhì)細木工板板條之間的縫隙中是否有填充物，這是制造者為了掩蓋板條拼縫過大的問題而故意加進去的，這類板質(zhì)量較差。(3) 中間夾層板條的材質(zhì)最好是楊木和松木，不能是硬雜木或糟木。(4) 質(zhì)量好的細木工板一般是兩面砂光很平滑；質(zhì)量較差的細木工板砂光度不高，有的一面砂光，另一面比較粗糙。(5) 所選細木工板板面必須干爽，用手敲擊聲音清脆。優(yōu)質(zhì)細木工板的含水率均能達到標(biāo)準(zhǔn)，在氣候和濕度變化時的變形較小。(6)

24、所選細木工板必須符合GB 18580-2001室內(nèi)裝飾裝修材料 人造板及其制品中甲醛釋放限量和GB/T5849細木工板的要求。3. 裝飾單板貼面膠合板的選購（1）根據(jù)用途及個人喜好選擇相適合的材種、花紋和顏色。面板不應(yīng)有破損、碰傷、腐朽、節(jié)疤、裂紋、壓痕、污染、毛糙等疵點。（2）各層單板的拼接應(yīng)嚴(yán)密，無疊層或離縫現(xiàn)象。（3）測量實際厚度與商家銷售時標(biāo)稱的厚度是否相符，以防偷工減料。（4）膠層結(jié)構(gòu)應(yīng)無開膠現(xiàn)象，購買時可用手敲板的各部位，聲音發(fā)脆通常證明質(zhì)量良好，若聲音發(fā)悶則表示膠合質(zhì)量可能有疑問。也可用刀撬法檢驗?zāi)z合性能，即用鋒利的刀片沿膠層撬開膠合板，若膠層破壞而木材未破壞則說明其膠合質(zhì)量較差

25、。（5）在選購時可用嗅覺感覺一下，若有明顯的刺激性氣味則不宜選用。（6）選擇知名品牌質(zhì)量比較有保證。高速擠出的實現(xiàn)孫術(shù)科      加快技術(shù)進步，高速擠出無疑是當(dāng)前PVCU塑窗異型材行業(yè)提高企業(yè)競爭力須首先掌握的技術(shù)。高速擠出可為企業(yè)注入了新的生機和活力，是PVCU塑窗異型材生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。      多快的生產(chǎn)速度才算高速擠出，至今沒有一個明確的界定。90年代末，國外3米/分（單機產(chǎn)量250kg/h）以上的速度就算高速了，但如今在德國、奧地利 的企業(yè)，主材型生產(chǎn)線速度一般達到5米/分以上，據(jù)說

26、有的廠家已達到7米/分以上，單機生產(chǎn)500kg/h以上，3米/分的速度只能算作準(zhǔn)高速了。國內(nèi)異 型材生產(chǎn)起步晚，從設(shè)備、模具到擠出工藝?yán)碚撋胁怀墒?，多?shù)廠家的主異型材生產(chǎn)線仍維持在1米/分左右的擠出速度上，生產(chǎn)效率低，能耗高，同國際相比還存 在較大差距。許多有眼光的模具、設(shè)備、助劑廠家開始瞄準(zhǔn)了高速擠出這一方向，正在想方設(shè)法加快模具、設(shè)備、助劑的技術(shù)更新。目前，主型材線速度在3米/分 以上就可算作國內(nèi)高速了。      高速擠出是設(shè)備、模具、配方、工藝等因素相互配合、相互制約的一項系統(tǒng)工程，靠單一因素難以奏效，本文試對上列各因素作分析、探討，供

27、參考。      設(shè)備      1、擠出機      要實現(xiàn)高速擠出，首先必須具有擠出速率大的擠出機。目前，應(yīng)用于型材擠出生產(chǎn)的擠出機有單螺桿擠出機、異向錐型雙螺桿擠出機、異向平行雙螺桿擠出機三種。 其中單螺桿擠出機性能落后，正逐步被淘汰。異向雙螺桿擠出機同單螺桿擠出機相比，有以下優(yōu)點：      a、可用粉料直接擠出成型。      b、加料容

28、易，擠出量高。      c、螺桿轉(zhuǎn)速低，剪切速率低，剪切熱少，加工溫度低。      d、物料輸送穩(wěn)定。      e、設(shè)有排氣裝置，排氣功能優(yōu)異。      f、物料的分散、均化、混合、塑煉效果好。      g、自潔性好。      h、單位輸入功率產(chǎn)量高，比功率消耗低。  

29、;    i、物料在機筒內(nèi)停留時間較短。      由于雙螺桿擠出機具有以上諸多優(yōu)點，高速擠出自然離不了它。但高速擠出用擠出機還須具有以下特點：      a、良好的喂料特性，可靠的定量加料裝置，喂料口足夠大。      b、預(yù)熱段物料受到的應(yīng)力小，相應(yīng)螺桿部分與物料接觸面大，物料滯留時間長，物料預(yù)塑化狀態(tài)良好。      c、螺桿借鑒柔性設(shè)計理論，采用高效雙錐設(shè)計（

30、對錐型雙螺桿擠出機而言）。以確保物料的平穩(wěn)塑化。      d、螺桿芯部的溫控需采用外循環(huán)油溫控制式，機筒需采用風(fēng)冷，設(shè)備對溫度的控制能力提高。      e、動力傳遞系統(tǒng)中減速箱與分配箱合而為一，傳動鏈縮短，傳動效率提高，噪音降低，機器占地面積減小。      f、真空排氣裝置優(yōu)良，真空度達到0.09MPa，使揮發(fā)性氣體快速排出。      g、功率較大且加熱、風(fēng)冷裝置，溫控準(zhǔn)確，調(diào)整方便，靈敏

31、度高，可保證物料及時均勻塑化。      h、擠出成型設(shè)備整機容量較小。      i、螺桿、料筒鍍鉬等，提高耐磨性能，確保使用壽命。      j、螺桿具有較長的長徑比（對平行雙螺桿擠出機而言），一般長徑比達22以上，同時螺桿壓縮比較小，螺桿在高速生產(chǎn)時熔體壓力適當(dāng)。      錐雙、平雙各有利弊，至于選何機型，主要還看個人地偏好。但依作者之見，當(dāng)生產(chǎn)較小斷面的主型材時，以選用90以下的錐雙機為

32、好，設(shè)備造價經(jīng)濟，比功率 消耗較少；對于大斷面的型材，最好選用擠出量較大的90以上的平雙機，在擠出量較大時平雙機造價相對來說要經(jīng)濟一些。      2、擠出鋪機      擠出鋪機包括定型平臺、牽引機、切割機、翻轉(zhuǎn)架等。為適應(yīng)高速擠出，定型平臺須上下左右移動平穩(wěn)且靈活自如；定型真空、冷卻水接頭要方便插接；真空度、冷 卻水壓達到要求。牽引機運行要平穩(wěn)，速度必須要高于異型材擠出速度，對異型材夾持壓力要穩(wěn)定、可調(diào)。切割機切割速度也要適應(yīng)高速地需要。    

33、60; 3.捏合機      捏合料質(zhì)量直接影響到異型材的質(zhì)量，對捏合機的要求是，有效容積要較大，熱混、冷混速度可調(diào)，內(nèi)腔及槳葉要光滑，無捏合死角，具有優(yōu)良地自潔性，時間、溫 控裝置要靈敏可靠，具有完善的除濕裝置。熱混機還要具有較強地對流、剪切作用。冷混機應(yīng)具有較好地冷卻方式，其容量應(yīng)為熱混機的兩倍以上，以促使混合料盡 快冷卻。模具      大擠出量的擠出機配低速生產(chǎn)線上的模具，無法達到高速擠出。高速生產(chǎn)模具結(jié)構(gòu)同普通模具也有質(zhì)的區(qū)別。模具分為兩大部分：模頭和定型模。模頭的作用主要是 將擠出的

34、塑化良好的熔料經(jīng)過型腔分流、壓縮，擠出近似制品斷面的型坯；定型模的作用是借助真空和冷卻介質(zhì)將模頭擠出的型坯冷卻定型，達到制品設(shè)計要求。由 于在高速擠出時，物料對模具的摩擦加大，模具內(nèi)腔必須作特殊處理，增加其硬度，避免過快磨損。      1、模頭      模頭包括機頸、分流體、支架體、壓縮體、口模、芯模等部件，根據(jù)作用的不同又分為預(yù)成型段、壓縮段、平直段三部分。高速擠出的異型材模頭須具有以下特點:為減少整個模頭的背壓，在機頸和擠出機連接處一般不加多孔板，為保證預(yù)成型段料流的穩(wěn)定性，在預(yù)成型段前

35、加設(shè)一過渡段，減少從擠出機出來的不穩(wěn)定料流對機頭內(nèi)穩(wěn)定料流的影響。      分流體的作用是根據(jù)制品斷面形狀對熔料初步分流，分流錐擴張角一般為55-65°，比慢速線的相對來說要小一些。      支架體的作用是連接分流體和芯棒，在保證支撐筋強度在高剪應(yīng)力不變形的前提下，支架體處撐筋一般說數(shù)量盡量少，長度、寬度尺寸盡量小。但高速擠出時，支撐筋受到的剪應(yīng)力較大，支撐筋數(shù)量多，尺寸也大一些。      根據(jù)制品斷面形狀的不同，高速擠出將模頭相

36、應(yīng)部位設(shè)計成單獨供料的方式，以使熔料在各流道的背壓相當(dāng)，并減少熔料流動的界面應(yīng)力，使出料均勻，擠出速度提高。壓縮段一般較短，壓縮比較小。為防止模頭內(nèi)熔料在高速擠出時背壓過大，為補償壓縮段縮短所帶來的料流不穩(wěn)定性，在壓縮段前面增設(shè)穩(wěn)流段，使料流在進入壓縮段時最大限度地保持穩(wěn)定流動。      口模平直段較短，一般大約為普通的0.9左右，也是為減少背壓。      為使型坯在定型模內(nèi)吸附良好，高速模頭的牽伸比要大一些，一般為普通的1.021.08。    &#

37、160; 2、定型模      定型模是異型材擠出模具的重要部分。定型模同模頭的重要程度相比較大約為6：4甚至更大，其造價也較高。上世紀(jì)八、九十年代，國內(nèi)異型材生產(chǎn)線上的定型模 幾乎全為干式，九十年代末期為適應(yīng)較高擠出速度的需要、減少模具造價，出現(xiàn)了干濕混合型。實踐證明，干濕混合式定型效率較高，效果較好。目前國內(nèi)在準(zhǔn)高速 和引進的高速線上幾乎都采用這種定型方式。高速擠出定型模具有如下特點：      采用干濕混合定型方式。干式定型段主要采用24個干式定型套組成，濕式結(jié)構(gòu)部分主要由密閉可抽真空的渦

38、流水箱和前密后疏排列在其內(nèi)部的支撐定型板組成， 在真空的作用下，水箱內(nèi)的水翻騰激烈，異型材吸附在支撐定型板內(nèi)腔，冷卻定型效果非常好。高速定型模要比普通的定型模長一些，因為盡管冷卻介質(zhì)的溫度較低、異型材在定型模內(nèi)吸附良好，但由于擠出速度快、pvcu塑料的導(dǎo)熱系數(shù)小，型坯在普通長度的定型模內(nèi)很難得到良好的冷卻，必須加長。      配方      高速生產(chǎn)用pvcu異型材配方同普通生產(chǎn)線用的相比也有著本質(zhì)的區(qū)別。高速擠出時，物料的塑化速度必須跟上擠出速度，這就要求設(shè)計配方時必須使物料具有 較快的塑化

39、速度，塑化峰要窄，塑化扭矩盡量小，達到平衡扭矩的時間要短，否則物料就有可能塑化不良。配方中的各種原材料應(yīng)具有相當(dāng)好的分散性，以保證物料 在捏合后分散良好，內(nèi)外潤滑搭配合理，熔融物料的流變性能要好，并且外滑劑要使用高熔點、高效、不易析出的潤滑劑，以減少外滑劑用量，避免型材進入溫度較 低的定型模時產(chǎn)生過多的析出物。設(shè)計配方時要兼顧擠出機和模具的特性，方能設(shè)計出加工性能優(yōu)異、制品質(zhì)量優(yōu)良的配方。當(dāng)前國內(nèi)有不少助劑廠為適應(yīng)型材高速 擠出的需要，借鑒國外的技術(shù)，開發(fā)出了高效的復(fù)合穩(wěn)定潤滑劑，有的使用效果完全可以取代進口同類產(chǎn)品。如江蘇溧陽聯(lián)盟福利化工廠產(chǎn)的鉛復(fù)合穩(wěn)定劑LF 5001A，穩(wěn)定、潤滑效果優(yōu)良

40、，并且在定型模內(nèi)不易產(chǎn)生析出物，不失為一種適用于異型材高速擠出較好的助劑。      參考配方如下： PVC樹脂（K68-70）100LF5001A4-5抗沖改性劑8-10TiO2（R）4-6加工改性劑膠質(zhì)CaCO35-10其它助劑適量      工藝      1、配料      按基礎(chǔ)配方中的配比，根據(jù)捏合機容積的大小算出生產(chǎn)配方，確定每種原材料適用的衡器，衡器要定期校準(zhǔn)，稱量務(wù)必準(zhǔn)確，為避免

41、誤差，最好采用準(zhǔn)確性高的自動配料裝置。      2、混料      混料是相當(dāng)重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，但往往不夠重視。高速擠出對混料質(zhì)量的要求更高，混料質(zhì)量的好壞不僅造成產(chǎn)品質(zhì)量的波動，而且直接影響高速擠出工藝操作可控 度?；炝线^程不是將原材料在捏合機內(nèi)簡單機械混合的過程，而是一個原材料在110左右的溫度下對流、剪切、擴散，PVC粒子不斷發(fā)生變化的復(fù)雜過程?；炝蠒rPVC粒子表面不斷吸收、吸附穩(wěn)定劑、潤滑劑等助劑，逐步得到預(yù)塑化，混合料表觀密度逐漸變大。高速擠出的混料應(yīng)注意如下幾點： 

42、0;    必須確定好配料容量。生產(chǎn)配方中各材料容積的和為熱混機有效容積的60-70時，混料質(zhì)量較好。      確立科學(xué)的投料次序。將高混機低速運轉(zhuǎn)，先投PVC樹脂與穩(wěn)定劑，運行1-2分鐘，使穩(wěn)定劑在樹脂中得到分散，這樣可避免其它助劑提前包覆在PVC粒子表 面，妨礙穩(wěn)定劑的包覆或滲入。接著高速運轉(zhuǎn)，依次加入潤濕劑、填充劑、加工助劑、改性劑等，這樣的加料次序可以充分發(fā)揮各助劑在混料過程中的作用，使混合料穩(wěn)定地逐步達到均勻分散、預(yù)塑化程度較好地狀態(tài)。    冷混時要采取兩批料疊

43、混后再排料的辦法。在高混機內(nèi)，靠剪切熱和摩擦熱的作用，混合料地溫度逐漸升高，當(dāng)溫度達到115時混合料基本呈濕雪狀，此時，快 速將料排到冷混機內(nèi)，強制冷卻，同時高混機內(nèi)捏合第二批料，第二批料捏合好后也排到冷混機內(nèi)，這樣兩批料疊加混合冷卻，當(dāng)料溫降到40時即可排料。這種 疊混方式可進一步縮小批料與批料之間地差異，保證混合料質(zhì)量的穩(wěn)定性，對高速擠出來說是必須的，有條件的企業(yè)還可將捏合好的多批料排到儲料罐內(nèi)，效果更 好。排出的混合料接著要過40目的篩，防止雜質(zhì)混入。要定期檢測混合料的質(zhì)量。通過測試混合料的表觀密度、干流性和靜態(tài)穩(wěn)定性，可以衡量批料質(zhì)量的均勻性。對性能差別較大的料，須摻用或報廢。

44、0;     3、擠出工藝      異型材擠出工藝包括各區(qū)溫度的設(shè)置、對各區(qū)真空壓力的控制、主機螺桿轉(zhuǎn)速與供料機轉(zhuǎn)速的搭配、機頭背壓的控制等。高速擠出工藝應(yīng)注意以下幾點：      a、擠出機各段溫度的控制      順擠出方向，高速生產(chǎn)線擠出機料筒溫度一般先高后低，逆向設(shè)計。這種設(shè)計的好處在于可以使混合料迅速升溫，為塑化創(chuàng)造條件;同時在加料段處混合料可快速軟 化，減少對螺桿、料筒的摩擦，提高螺桿、料筒的

45、使用壽命。在高速擠出時，螺桿轉(zhuǎn)速較快，對料的剪切作用大，產(chǎn)生較多剪切熱，物料塑化所需的熱量60以上 來自剪切熱。對外加熱依賴較小，較低的壓縮段、均化段料筒溫度有利于控制熔料溫度，使混合料達到合適的塑化度，避免CPE在較高的溫度下增韌效果下降。適 當(dāng)?shù)穆輻U溫度對控制料的塑化、排除過多剪切熱起著重要的作用，螺桿冷卻油溫度一般控制在120140范圍內(nèi)，需反復(fù)實驗以確定最佳值。連體溫度的作用主要是保溫。在高速擠出時，連體溫度要比普通擠出時高一些，以促進熔料在此處的流動。      模頭溫度對擠出型坯形狀的穩(wěn)定性、制品的力學(xué)性能有相當(dāng)大的影響。模頭溫度必

46、須控制在粘流溫度以上，分解溫度以下，一般在190200范圍內(nèi)。又由于 異型材斷面形狀復(fù)雜，模頭設(shè)計、維修難以保證熔料在口模內(nèi)各處熔壓相等，為此，將口模分上、下、左、右四個加熱區(qū)（每個區(qū)還可以分為幾個加熱段，如圖1所 示），分別控制溫度，微調(diào)熔料在模頭內(nèi)不同區(qū)域的流動，以保證異型材斷面形狀的合格。例如，90平行雙螺桿擠出機高速擠出推拉扇的溫度設(shè)置如表1所示。 圖1  模頭加熱示意圖表1 90平等雙螺桿擠出機高速擠出推拉扇的溫度設(shè)置機筒溫度過液體12345190-190-185-180-180-175-200200195190190185螺桿冷卻油溫度機頭溫度120140上下左右195-

47、197197-199198-200197-199      真空定型水溫一般控制在16以下，比普通生產(chǎn)線的低，這有利于型坯快速冷卻定型。但也不可過低，過低易使型坯內(nèi)、外壁溫度梯度過大，使型材內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，型材的物理機械性能大幅降低。為避免定型模水流道結(jié)垢，影響冷卻效果，冷卻水要經(jīng)軟化處理。      b、真空度的控制      主機真空度要比普通生產(chǎn)線上的大，一般在0.07MPa以上，方能取得較好的排氣效果。定型真空度也要比普通生產(chǎn)線上的

48、大，以保證型坯緊貼在定型模內(nèi)腔，得到良好的冷卻定型。      c、主機供料與螺桿轉(zhuǎn)速的搭配      雙螺桿擠出機需采用饑餓加料法，利用定量加料裝置控制物料在螺桿加料段的充滿狀態(tài)。雙螺桿擠出機具有良好的吃料能力，若靠重力加料，往往會造成超過物料脫 泡和成型所需求的壓力，損壞擠出機，物料也有被過度摩擦、剪切分解的危險。定量加料速度與螺桿轉(zhuǎn)速的合理搭配，可以調(diào)整物料在螺桿中的充滿狀態(tài)，控制壓 力。兩者搭配也控制了熔料充滿螺桿的位置，一般將這一位置控制在排氣段與第二壓縮段之間較好。若該位置出現(xiàn)在排氣

49、段或第一壓縮段，排氣孔就會出現(xiàn)冒料，物 料中的揮發(fā)性氣體就難以排出；若該位置出現(xiàn)在第二壓縮段后端甚至到了均化端，那么主機電流就會較低，物料受到的剪切就小，難以保證充分塑化、均化，同時熔料流動不穩(wěn)，口模出料波動大，生產(chǎn)不好控制。由此可見，定量加料速度與螺桿轉(zhuǎn)速的搭配可控制型材擠出速度、物料塑化狀態(tài)、螺桿扭矩、機頭壓力等，須通過實踐摸索找到最佳搭配。      d、機頭背壓的控制      在PVCU異型材生產(chǎn)中，機頭背壓的大小直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。背壓小，所制型材密度低，力學(xué)性能差，焊接強度低；背壓大

50、，設(shè)備負荷大，物料受摩擦、剪切熱 多，就有可能發(fā)生分解。作為高速擠出來說，機頭背壓往往比普通線的高一些，一般在30MPa左右(普通線一般在1225MPa范圍內(nèi))。這種較大的背 壓，可以充分保證物料短時間內(nèi)在料筒內(nèi)得到分散、塑化、均化，提高型材的密實程度，從而提高型材的質(zhì)量。      綜上分析、探討，可以看出，影響高速擠出的因素較多，各因素對高速擠出都有著重要作用。單一因素不管如何完善，都無法達到高速的目的，須同其它因素的改良 有機結(jié)合起來協(xié)同作用。也只有進行系統(tǒng)優(yōu)化，才能實現(xiàn)高速擠出，達到異型材生產(chǎn)的高速、高效、高性能的目標(biāo)。堿處理對不飽和聚

51、酯樹脂/苧麻布復(fù)合材料力學(xué)性能及界面形貌的影響 發(fā)布日期: 2007-12-10 閱讀: 157 字體:大 中 小雙擊鼠標(biāo)滾屏   近年來，國內(nèi)外對麻塑復(fù)合材料進行大量研究。研究所用聚合物基體既有熱固性的，如不飽和聚酯樹脂1、乙烯基樹脂2、環(huán)氧樹脂3、酚醛樹脂4，也有熱塑性的，如PP5、LDPE3、乙烯-丙烯共聚物6等。所用麻纖維包括亞麻7、劍麻2,3、大麻4、黃麻2、蕉麻8、苧麻1等。麻塑復(fù)合材料本身較弱的強度和剛度局限了它們自身的應(yīng)用范圍，人們一直在努力進一步改善此類復(fù)合材料的力學(xué)性能。對麻纖維進行堿處理是改善麻塑復(fù)合材料性能的一種重要方法。D Ray等人9利 用5%

52、NaOH溶液處理黃麻纖維，發(fā)現(xiàn)分別經(jīng)4、6、8h處理后，纖維的模量分別提高12%、68%和79%，經(jīng)8h處理后，纖維的韌性提高46%，斷裂應(yīng)變減 少23%，利用NaOH溶液處理4h后，黃麻纖維與乙烯基樹脂形成的復(fù)合材料的彎曲強度從原來的199.1MPa提高到238.9MPa，彎曲模量從 11.89GPa提高到14.69GPa，層間剪切強度從0.238MPa提高到0.283MPa；Carmen Albano等人10 利用濃度為18%的Na0H溶液處理長度為10mm的劍麻纖維，沖洗干燥后與PP一起擠出造粒并注塑成型，研究發(fā)現(xiàn)，純PP拉伸強度為23.2MPa、楊 氏模量為1295MPa,未經(jīng)堿液處理

53、的劍麻纖維填充PP拉伸強度約為33.50MPa、楊氏模量為1704MPa，而經(jīng)堿液處理的劍麻纖維填充PP拉伸 強度約為40.00MPa、楊氏模量為2220MPa；Gassan等人11,12利用25%的NaOH處理黃麻纖維20分鐘，發(fā)現(xiàn)其與環(huán)氧樹脂形成的復(fù)合材料的性能可提高60%。    我國不飽和聚酯（UP）樹脂及苧麻纖維的年產(chǎn)量均位居世界首位13， 因而在所有麻塑復(fù)合材料中，UP樹脂/苧麻纖維復(fù)合材料的應(yīng)用研究意義十分重大。本文以UP樹脂為基體，以苧麻布為增強材料，利用NaOH溶液處理苧麻 布，采用模壓法制備復(fù)合材料，研究NaOH溶液的濃度及其處理時間對苧麻布及

54、復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，對堿處理前后苧麻布的表面形貌及復(fù)合材料的沖擊斷面 形貌進行對比分析。1實驗部分    實驗使用鄰苯型UP樹脂，南京費隆復(fù)合材料有限公司生產(chǎn)；促進劑環(huán)烷酸鈷，常州前進化工廠生產(chǎn)；引發(fā)劑MEKP，浙江黃巖焦坑化工廠生產(chǎn)；苧麻纖維布，21 Sx2l S52x58，常州武進苧麻紡織廠生產(chǎn)；氫氧化鈉，分析純，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。    將苧麻布在105下恒溫干燥2h，冷卻至室溫后取出，放入預(yù)先配好質(zhì)量濃度分別為10%、20%、30%和40%的NaOH溶液中常溫浸泡，至指定時間 后，取出，用自來水反復(fù)沖洗，并用p

55、H試紙檢測淋洗液pH值，當(dāng)接近中性時，改用蒸餾水沖洗，直至淋洗液呈中性為止。將未經(jīng)堿處理的苧麻布和上述經(jīng)不同濃 度堿處理不同時間的苧麻布一起放入105的烘箱中，恒溫4h以上直至所有苧麻布恒重。將干燥的苧麻布冷卻至室溫，并分別從其上裁下5根15mm寬的布 條，以做斷裂拉伸實驗使用，余下的苧麻布留作制作板材。    根據(jù)苧麻布的質(zhì)量，按照20:100的比例稱取UP樹脂，加入樹脂質(zhì)量0.7%的蔡酸鈷作為促進劑，機械攪拌均勻后，再按照樹脂質(zhì)量的0.7%加入過氧化 甲乙酮（MEKP）作為催化劑，再次機械攪拌均勻。將UP樹脂均勻涂覆在已事先涂覆有脫模劑的模具的模腔底部，之后，

56、采用手糊鋪層工藝交替鋪放苧麻布和涂 覆UP樹脂，并利用金屬壓輥不斷趕走材料中可能出現(xiàn)的氣泡，直至所準(zhǔn)備的所有苧麻布和樹脂均使用完畢，蓋上上模，并加壓0.O1MPa，室溫固化24h 后，脫模，在70條件下后處理4h。    實驗采用深圳新三思材料檢測有限公司產(chǎn)CMT4204型電子萬能實驗機和承德試驗機有限公司產(chǎn)XJJ-5型沖擊強度實驗機測試樣品力學(xué)性能，每種樣品測試 5根，取平均值為實驗結(jié)果，苧麻布表面及復(fù)合材料的沖擊斷面經(jīng)真空鍍金處理后用日本電子公司產(chǎn)JSM-5900型電子顯微鏡觀察其形貌。2結(jié)果與討論2.1 NaOH溶液處理對苧麻布性能的影響 

57、0;  利用不同濃度NaOH溶液處理苧麻布，處理時間對苧麻布拉伸斷裂強力及斷裂伸長率的影響見圖1。    從圖1(a)中可以看出，不同濃度氫氧化鈉溶液處理適當(dāng)時間后均能使苧麻布的拉伸斷裂強力增大，其中，10%氫氧化鈉溶液在處理30分鐘后，拉伸斷裂強力 達到最大值12.5N/mm。20%和30%氫氧化鈉溶液處理60分鐘后，苧麻布的拉伸斷裂強力達最大值，分別為15.22 N/mm和13.28 N/mm。40的氫氧化鈉溶液處理卻在90分鐘時達到最大值13.97 N/mm，說明氫氧化鈉溶液的濃度及處理時間對苧麻布的力學(xué)性能有明顯影響。堿處理將降低苧麻纖維中半纖維

58、素的含量、增加纖維的結(jié)晶度9，從而提高苧麻纖維的力學(xué)強度。    圖1（b）表明，利用NaOH溶液處理苧麻布，其斷裂伸長率將大幅度提高，并呈現(xiàn)先增加下降的趨勢。在所有的實驗結(jié)果中，30% NaOH溶液的浸泡更有利于提高苧麻布的拉伸斷裂伸長率。    圖2所示為NaOH溶液處理前后苧麻布表面形貌的SEM照片。從圖2(a)可以看出，苧麻布實際是由苧麻紗經(jīng)經(jīng)緯方向交替編織而成，這樣的結(jié)構(gòu)既有利于利 用其作為增強材料的復(fù)合材料具有較高的力學(xué)性能，同時還可能使復(fù)合材料具有各向同性的特性；圖2(b)所示為經(jīng)堿液處理后苧麻布SEM照片，苧麻紗此時變

59、 得更加蓬松且其表面上也不像圖2(a)中那樣存在許多毛刺或其它雜質(zhì)。2.2 NaOH溶液處理對UP樹脂/苧麻布復(fù)合材料性能的影響    圖3所示為NaOH溶液處理苧麻布前后復(fù)合材料的有關(guān)力學(xué)性能的實驗結(jié)果。    根據(jù)文獻10介 紹，利用NaOH溶液處理劍麻和木粉等植物纖維，可去除雜質(zhì)、產(chǎn)生更加粗糙的表面從而提高粒子的表面特性，這一特性可使聚合物與填料間產(chǎn)生某種反應(yīng)； 木質(zhì)纖維素由于木質(zhì)素的存在而容易聚團，聚團后粒子變大，與聚合物的界面結(jié)合變差，堿處理可以從木質(zhì)纖維素中去除木質(zhì)素，從而降低聚團的可能性，增加粒子 在聚合物中的分散；堿處

60、理可使纖維維纖化，減小纖維直徑，增加纖維長徑比，從而增加與聚合物相接觸的有效界面；木質(zhì)素和纖維素的數(shù)量直接影響木質(zhì)纖維 素材料與聚合物間的粘結(jié)，因為此類材料主要通過纖維素與聚合物相連，而木質(zhì)素卻會阻礙纖維素在基體中的分散，從而使粘結(jié)更加困難。所以，堿處理非常重要， 它不但可去除纖維表面的油脂，而且可部分地去除木質(zhì)素和半木質(zhì)素，促進填料與基體間的相互作用，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。部分文獻利用堿處理植物纖維后得 到了與上述理論類似的力學(xué)性能的實驗結(jié)果。    在本研究中，從圖3可以看出，堿處理后，復(fù)合材料的力學(xué)性能值并不都增加，拉伸強度及彎曲強度下降，這似乎與圖1反映

61、的適當(dāng)堿處理可提高苧麻布自身的力學(xué)性能相矛盾，因為根據(jù)混合法則，纖維強度的增加應(yīng)當(dāng)會增加復(fù)合材料的強度值13。 分析其原因，本研究用的增強材料是苧麻布，該布在紡織過程中已經(jīng)過處理，它和文獻中所用的植物纖維在某些方面已存在明顯差別，不能簡單地根據(jù)上述文獻的理 論予以解釋。同時，上述文獻中強調(diào)的是纖維與樹脂間的結(jié)合，而復(fù)合材料的強度下降除了由于纖維與基體間結(jié)合較差的因素外，還有另一個十分重要的原因，即作 為增強材料的纖維本身的斷裂，當(dāng)苧麻布經(jīng)過堿液處理后，苧麻纖維由于結(jié)晶度增加而變得更加堅硬而又脆弱，強度變大（見圖1），但柔順性卻變差，當(dāng)受到應(yīng)力 作用時，這些纖維不能很好地在復(fù)合材料的界面上傳遞應(yīng)

62、力，從而使得這些纖維發(fā)生斷裂（見圖4），導(dǎo)致復(fù)合材料的拉伸強度和彎曲強度降低9。    相反，沖擊強度實驗結(jié)果（圖3c）表明，適當(dāng)氫氧化鈉濃度及堿處理時間可使復(fù)合材料的沖擊強度值提高，這可能是由于在這些情形下，纖維更易維纖化，在樹脂基體中的分散性更好，復(fù)合材料斷裂時更易吸收能量所致9。    從圖3(d)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)堿液濃度為10%、處理時間為30min和120min時，復(fù)合材料的彎曲彈性模量比未經(jīng)堿液處理的復(fù)合材料有了很大提高，分別 提高26.9%和27.9%；當(dāng)預(yù)處理堿液濃度為20%時，復(fù)合材料的彎曲彈性模量整體都有了更大改善，提

63、高了65.7%80.8%；當(dāng)預(yù)處理堿液濃度 為30%，預(yù)處理時間為30min時，復(fù)合材料的彎曲彈性模量為166.38MPa，達到最大值，比未經(jīng)堿液處理所制得的復(fù)合材料的彎曲彈性模量提高了 110%；在預(yù)處理堿液濃度為40%時，復(fù)合材料的彎曲彈性模量也提高了24.5%68.3%，在處理120min時提高了68.3%。這說明堿液預(yù)處 理對于提高復(fù)合材料的彎曲彈性模量有著很好的效果。    苧麻纖維布復(fù)合材料彎曲彈性模量的提高一方面是由于苧麻纖維經(jīng)堿液預(yù)處理后，清除了纖維表面粘附的雜質(zhì)及所含的果膠、木質(zhì)素等成分，使纖維更加蓬松，比表 面積增大（圖2b），提高了樹脂與纖維

64、的界面嚙合作用；另一方面是由于室溫堿處理后，中間孔洞明顯增大，纖維壁厚溶脹數(shù)倍，這也可能是堿處理后模量增加的 原因14。苧麻纖維預(yù)處理的堿液濃度和時間存在一個最佳值，堿液濃度過高，復(fù)合材料的彎曲彈性模量將因麻纖維的過度損傷而下降。    圖4所示為不同復(fù)合材料的沖擊樣品斷面形貌的SEM圖片。從圖中可以看出，未經(jīng)NaOH溶液處理(圖4a)，復(fù)合材料斷面上有明顯的纖維拔出現(xiàn)象，說明纖 維與樹脂間的結(jié)合并不牢固。而經(jīng)NaOH溶液處理后，樣品斷面上拔出裸露的纖維減少，絕大部分纖維被樹脂緊緊包裹著，纖維的斷面比較平整，說明此時樹脂與 纖維之間的結(jié)合強度超過了纖維自身的強度，

65、樣品的斷裂可能是因為纖維的自身斷裂而發(fā)生，從而驗證了上述有關(guān)強度下降原因的推論。3結(jié)語    本文利用NaOH溶液處理苧麻布提高苧麻布的拉伸斷裂強力及拉伸斷裂伸長率，苧麻布表面雜質(zhì)被去除，形貌上更加光滑蓬松。UP樹脂/苧麻布復(fù)合材料的彎曲 模量及沖擊強度可得到提高，復(fù)合材料的沖擊斷面上纖維與樹脂間的結(jié)合更牢，樣品斷裂時，更多纖維發(fā)生扯斷現(xiàn)象，而不象未處理復(fù)合材料那樣發(fā)生纖維拔出，說 明堿處理可有效改善復(fù)合材料中樹脂基體與苧麻布之間的界面結(jié)合。          &#

66、160;         參考文獻1 Lei Wen，LEI Wen-guang，Ren Chao. Effect of the Volume fraction of ramie cloth on the physical and mechanical properties of ramie/up resin compositeAthe 5th International Forum of Advanced Mate-rial Science and TechnologyC，China.2 B K Sarkar，D

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