ppr塑鋁穩(wěn)態(tài)管材生產(chǎn)設(shè)備與工藝技術(shù)

10/10PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管材生產(chǎn)設(shè)備及工藝技術(shù)概述武漢金牛經(jīng)濟(jì)發(fā)展有限公司李順新 郭兵涂向群羅賢想摘要：本文通過對PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管材生產(chǎn)設(shè)備及工藝流程的介紹，闡明在滿足關(guān)鍵工藝控制點要求的情況下進(jìn)行工藝改進(jìn)，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備國產(chǎn)化。關(guān)鍵詞：PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管材；生產(chǎn)工藝；國產(chǎn)化設(shè)備；推廣應(yīng)用一、PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管的發(fā)展及前景分析：1、PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管狀況國際一九九五年，PP-R管在歐洲市場銷售量為1.8萬噸，而到一九九九年，PP-R管在歐洲銷售量巳達(dá)6.2萬噸，每年銷量以平均60%的速度遞增。值得注意的是，一九九四年，德國市場上90%的PP-R管為全塑PP-R管，而到一九九九年，德國市場上65%的PP-R管均為PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管（包鋁管），它代表了國際市場PP-R管發(fā)展軌跡：PP-R管應(yīng)用量增加極其迅猛，最初由全塑PP-R管為主，后轉(zhuǎn)向以PP-R鋁塑復(fù)合管為主，這種現(xiàn)象是否是國內(nèi)PP-R管的發(fā)展趨勢呢？PP-R鋁塑復(fù)合管在國際上的拓展迅猛的成因是什么呢？據(jù)分析PP-R鋁塑復(fù)合管在國際上的拓展迅猛的成因可從兩個方面闡述：（1）技術(shù)因素PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管的技術(shù)特點突出表現(xiàn)在：①膨脹系數(shù)小，剛性增強(qiáng)，明裝完全不變形；②不滲氧、衛(wèi)生性；③抗紫外線能力強(qiáng)；④熱熔連接，密封性好；⑤耐壓性能好。（2）成本因素：PP-R鋁塑復(fù)合管比全塑PP-R管成本高多少呢？制作成本上升12%，一種可以接受的價格上升幅度。在歐洲，PP-R鋁塑復(fù)合管的售價比全塑PP-R管高70%-100%，這是由價格斜率所自然形成的價格比。技術(shù)優(yōu)化，獲利增大，保證了國際上PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管流行的必然性。2、國內(nèi)PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管狀況PP-R管作為新型化學(xué)建材有許多優(yōu)點，應(yīng)用十分廣泛，但也存在缺點：①線形膨脹系數(shù)大，容易熱脹冷縮，明裝易變形，影響美觀；②抗紫外線能力差，在陽光照射下易降解老化，戶外明裝會降低使用壽命；③抗高溫蠕變性較弱，設(shè)計溫度不高于80℃，常年使用溫度不高于70℃，限制了PP-R管的應(yīng)用范圍。德國是PP-R管的發(fā)源地，其技術(shù)研究處于世界領(lǐng)先水平，目前有兩種復(fù)合技術(shù)來解決PP-R管的這些缺點：①采用玻纖技術(shù)進(jìn)行材料復(fù)合，但技術(shù)不成熟，管材抗沖擊性能差，弱于PP-R管，實用性不大；②采用PP-R管和鋁直接粘合構(gòu)成五層塑鋁復(fù)合管，兼具金屬管道和塑料管道的優(yōu)點，實用性強(qiáng)，技術(shù)成熟。金牛公司與德國潔水公司、德國HSM公司進(jìn)行了技術(shù)交流，引進(jìn)PP-R塑鋁復(fù)合技術(shù)，成為國內(nèi)首家采用穩(wěn)態(tài)復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)塑鋁穩(wěn)態(tài)管的企業(yè)。金牛PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管內(nèi)管參照ISO15874標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，通過高溫復(fù)合技術(shù)將PP-R與合金鋁有機(jī)結(jié)合，組成PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管，其具有膨脹系數(shù)小，明裝不變形、不滲氧、抗紫外線輻射等特點。該產(chǎn)品通過專用工具剝?nèi)ニ茕X復(fù)合層后，使管材管件實現(xiàn)同質(zhì)熱熔連接，防滲漏性能可靠，并且在高溫狀態(tài)下能保持良好的狀態(tài)，使用壽命完全可達(dá)50年以上，在實際應(yīng)用中顯示出獨有的優(yōu)勢。金牛公司通過對德國生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)工藝的消化改進(jìn)，研制成塑鋁穩(wěn)態(tài)管專用成型設(shè)備，所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品完全達(dá)到德國產(chǎn)品的質(zhì)量水平，產(chǎn)品已通過了國家化學(xué)建材測試中心的檢測。二、金牛PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管生產(chǎn)線的技術(shù)特點：1、采用高效單螺桿擠出機(jī)，確保擠出高質(zhì)、高效；籃式復(fù)合機(jī)頭不受物料粘度變化的影響，模頭壓力低，在高擠出量下仍保持低熔體溫度；采用多級真空定徑及優(yōu)化噴淋設(shè)計，確保管材快速均勻冷卻；低噪聲，強(qiáng)力吸屑切割系統(tǒng)；2、自動控制系統(tǒng)直接采用微電腦控制，系統(tǒng)直觀方便，采用人機(jī)對話，方便實現(xiàn)其工藝條件控制和調(diào)節(jié)。外覆擠出與牽引實現(xiàn)同步調(diào)速，保證生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定與生產(chǎn)質(zhì)量。整個系統(tǒng)充分融入了最新、最優(yōu)的系統(tǒng)設(shè)計理念；3、PP-R塑鋁包覆設(shè)備是本條生產(chǎn)線最有特色的部分，它將機(jī)械滾壓成型技術(shù)、氣動控制技術(shù)和精確動態(tài)控溫技術(shù)充分結(jié)合在一起，包覆鋁設(shè)備可開可停，同一條生產(chǎn)線一線兩用，既可生產(chǎn)PP-R鋁塑管，也可生產(chǎn)全塑PP-R管，最低的經(jīng)濟(jì)投入帶來最大的市場產(chǎn)出；4、包覆鋁設(shè)備實現(xiàn)了全過程自動化控制，無級調(diào)溫，高精密的加熱粘接機(jī)電系統(tǒng)保證了粘接強(qiáng)度，成型系統(tǒng)出無需調(diào)節(jié)即可生產(chǎn)多規(guī)格管材，操作十分簡便。附：PP-R鋁塑管生產(chǎn)線的生產(chǎn)設(shè)備配置：1.TFE1-60-30B單螺桿擠出機(jī)2臺2.TFE1-30-25單螺桿擠出機(jī)2臺（注：1臺用于色標(biāo)線擠出機(jī)，1臺用于涂膠）3.TFG共擠機(jī)頭1臺4.TFV63真空定徑箱（不銹鋼制作）1臺5.SC63噴淋冷卻箱（不銹鋼制作）2臺6.風(fēng)筒式吹干設(shè)置1套7.鋁盤放卷架（雙工位）1臺8.鋁包覆成型機(jī)1臺9.鋁表面加熱裝置1套10.涂膠膜頭1套11.外管模頭1套12.涂膠抽空裝置1臺13.TFE1-63牽引裝置1套14.TFE1-63切割裝置1套15.翻轉(zhuǎn)架1臺16.切口磨光裝置1套17.西門子PLC控制系統(tǒng)1套三、PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管生產(chǎn)工藝：1、PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管材擠出生產(chǎn)工藝流程圖：2、控制要點2.1主機(jī)加工溫度主機(jī)加工溫度與原料的材質(zhì)、熔融指數(shù)MFR和所加工管材的內(nèi)管管徑大小直接相關(guān)。從加料端至擠出機(jī)筒溫度控制在160℃～220℃范圍內(nèi)，機(jī)頭溫度在190℃～220℃，熔體溫度控制在220±10℃。2.2螺桿轉(zhuǎn)速螺桿轉(zhuǎn)速取決于擠出機(jī)的螺桿直徑大小以及所加工管材的規(guī)格，一般控制在30～100轉(zhuǎn)/分以內(nèi)。2.3真空定徑（工藝控制點）真空壓力一般取決于所加工的內(nèi)管管材規(guī)格大小及設(shè)備的真空箱大小。PP-R管胚從模頭擠出，經(jīng)由定徑套進(jìn)入真空箱，管材的外徑、壁厚、表面質(zhì)量初步定型。真空箱的真空度一般控制在0.01～0.07Mpa范圍內(nèi)。2.4冷卻PP-R管胚從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)為固體，需要釋放出大量的熱，因此冷卻效果的好壞直接關(guān)系到生產(chǎn)效率的高低、產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。擠管機(jī)組采用雙水箱沉浸式冷卻或三級梯度水箱噴淋式冷卻，水箱溫度一般保持在15～35℃左右。2.5 外涂膠:（控制點）采用擠出涂膠法在復(fù)合好鋁的基管外涂一層粘膠（PP熱熔膠或高溫PE熱熔膠），外涂擠出機(jī)溫度的高低應(yīng)進(jìn)行精確控制，以控制上膠的粘度和均勻性。2.6外擠出包覆:（控制點）在牽引機(jī)的作用下，外涂膠完成的管材通過擠出設(shè)備（外覆模頭）在管外層再包覆一層塑料（PP-R或PE），擠出機(jī)外包覆溫度應(yīng)得以精確控制，確保產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。3 故障處理3.1外覆粘接不牢，外膠沒包好解決方法： a 要使管材表面均有膠，吸膠真空要好；b 提高鋁帶溫度，開啟扁平加熱槍；3.2鋁管表面起棱（凸起）（1）沒有粘牢解決方法：a首先看凸起部位發(fā)生在哪一道成型輪上，然后對應(yīng)在哪道成型輪后看鋁管包覆情況，撥開鋁與管胚看經(jīng)過成型輪后的粘接情況，如發(fā)現(xiàn)管胚與鋁帶之間有擠出的熔料，則說明溫度過高，適當(dāng)減小加熱此處風(fēng)槍的溫度，如發(fā)現(xiàn)此處沒有粘接好，則應(yīng)增加此處溫度或者提高此處壓力，調(diào)節(jié)壓輪螺桿，從側(cè)面看輪與鋁管的間隙；b鋁帶的復(fù)膠質(zhì)量有問題，如膠膜折痕、膠與鋁箔間有氣泡、膠膜成塊、部分無膠、局部剝離強(qiáng)度不夠。（2）成型輪位置不對如下圖：成型輪3.3鋁管表面劃傷：（1）外覆表面暗傷條紋解決方法：a外覆口模有雜質(zhì)，應(yīng)予以清理口模；b因鋁帶與內(nèi)管未粘牢，涂膠殘留在外覆口模，應(yīng)清理外覆口模；c調(diào)節(jié)外覆擠出量。（2）外覆表面明傷解決方法：a水箱托輪有異物毛刺；b密封水箱的硅膠皮或冷卻水布里有異物雜質(zhì)。四、綜述：隨著我國經(jīng)濟(jì)迅