CN107584742A - 超高分子量聚乙烯管材的生产方法及其使用的挤出机机模 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超高分子量聚乙烯管材的生产方法及其使用的挤出机机模，属管材生产领域，以解决现有方法易出现管胚出料不均、出现鳄鱼皮破裂现象的问题。分流支架底端一边与机模输入端连，另一边与机模连接体的一端连，分流支架圆柱体顶端与芯模连接；芯模内设有芯模油冷却槽；口模与机模连接体另一端连并套在芯模上；口模内设有口模油冷却槽；芯模进油管进油口与模温机出油口连，出油口通过油管接头与芯模油冷却槽进油口连；芯模出油管出油口与模温机进油口连，进油口通过油管接头与芯模油冷却槽出油口连；口模进油管进油口与模温机出油口连，出油口与口模油冷却槽进油口连；口模出油管出油口与模温机进油口连，进油口与口模油冷却槽出油口连。

Description

超高分子量聚乙烯管材的生产方法及其使用的挤出机机模
技术领域
本发明涉及管材生产技术领域，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯管材的生产方法及其使用的挤出机机模。
背景技术
目前超高分子量聚乙烯管材的生产方法包括：原料搅拌、管胚挤出生产、冷却定型、牵引、定长切割、检验和入库。其中，管胚挤出生产通过挤出机实现，冷却定型通常通过真空定型箱实现，牵引通过牵引机实现。现有技术中，由于从挤出机挤出的管胚比较软，为了保证生产的顺利进行，通常会设置一个牵引管，该牵引管是挤出机开机前，从牵引机插入真空定型箱并穿过真空定型箱的定径套，进而延伸至距离挤出机口模约300mm处的一根管。在此基础上，在进行生产时，将从挤出机口模挤出的管胚与牵引管之间用铁丝连接好后，开启牵引机，以牵引管胚进入真空定型箱进行冷却定型。
然而，现有技术在生产超高分子量聚乙烯管材时，由于刚开始生产阶段，润滑剂在挤出机的机模里存在润滑不均的现象，导致没有在机模内表面与管胚外表面形成很好的润滑层，从而使挤出的管胚出现出料不均，此时，在受到牵引管及牵引机的外力牵引时，使得挤出的管胚出现鳄鱼皮破裂现象。另外，由于挤出机刚挤出的管胚没有经过冷却定型，它本身温度高容易变形，再加上牵引管与挤出管胚用铁丝连接形成接口，导致无法正常密封，在进入真空定型箱后，会出现真空定型箱漏气(真空定型箱的真空负压在0-0.001MPa左右徘徊)，使其负压无法正常升起而导致管胚变形，待真空定型箱的真空负压达到正常值(0.01-0.04MPa)时已经造成了十几米到几十米的生产废品，从而造成资源浪费。
发明内容
本发明的目的是解决现有超高分子量聚乙烯管材生产方法存在的容易出现挤出的管胚出料不均、受外力牵引时使得挤出的管胚出现鳄鱼皮破裂现象及容易造成资源浪费的技术问题，提供一种超高分子量聚乙烯管材的生产方法及其使用的挤出机机模。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种超高分子量聚乙烯管材的生产方法，包括如下步骤：
步骤1，初始生产阶段直接挤出成型管材到牵引机上：通过温度控制仪设置挤出机机筒的挤出生产工艺温度，将进料段1区的温度设置为115-125℃、压缩段2区的温度设置为220-230℃、压缩段3区的温度设置为230-240℃和均化段4区为温度设置为240℃-250℃；通过温度控制仪设置机模的挤出生产工艺温度，将机模输入端1区的温度设置为240℃-245℃、将机模连接体2区的温度设置为220℃-230℃、将模具3区即口模部位的温度设置为190-200℃后，各区通过对应的加热器进行加热；待加热温度到达各区设定的温度后恒温2小时；然后开启挤出机，控制挤出机的转速为0-200r/min，等管胚从挤出机的口模挤出50-100mm时，通过温度控制仪控制口模部位的温度降至115-125℃，同时开启与挤出机连接的模温机，并将模温机的温度控制为70-90℃，通过模温机里的导热油在模温机与挤出机口模油冷却槽和芯模油冷却槽中的循环，来对从挤出机口模挤出的管胚进行冷却定型；
步骤2，正常生产阶段：(1)、控制步骤1冷却定型后的管胚穿过真空定型箱，待管胚的长度达到管材预设的长度时，控制其进入牵引机，夹紧牵引履带，开启牵引机，并调节牵引机的牵引速度与挤出机的挤出速度相匹配；(2)、通过温度控制仪控制口模部位的温度升高至210-220℃，并控制模温机的温度升高至210-220℃，使挤出机口模油冷却槽中的导热油加热升温循环，以通过口模部位对应的加热器及导热油同时给口模部位加热，口模部位的温度经过3-5min加热温度提升到210-220℃，使从挤出机口模挤出的管胚变软；(3)、开启真空定型箱，在真空定型箱定径套的冷却段对步骤(2)生产得到的管胚进行定型和初步冷却，并在真空定型箱的喷淋冷却段对初步冷却后的管胚进行喷淋冷却；(4)、调整挤出机的生产速度达到0-500mm/min，关闭模温机以停止导热油循环加热，由口模部位的温度控制仪控制口模部位的加热器进行管材生产；(5)、对生产的超高分子量聚乙烯管材进行喷码、定长切割、堆放、检验和入库。
一种上述超高分子量聚乙烯管材的生产方法使用的挤出机机模，包括机模输入端、截面为锥形的分流支架、机模连接体、芯模、口模、芯模油管、口模油管、芯模油冷却槽、口模油冷却槽和油管接头；
分流支架的底端一边与机模输入端连接，分流支架的底端另一边与机模连接体的一端连接且设在分流支架底端另一边的圆柱体位于机模连接体的空腔中，分流支架圆柱体的顶端与芯模连接；芯模内设置有芯模油冷却槽；口模与机模连接体的另一端连接并套在芯模上；口模内设置有口模油冷却槽；芯模进油管的进油口从分流支架下面与模温机的出油口连接，芯模进油管的出油口穿过分流支架底端下面设置的油孔、分流支架的中心孔和芯模设置的中心孔通过油管接头与芯模油冷却槽的进油口连接；芯模出油管的出油口从分流支架上面与模温机的进油口连接，芯模出油管的进油口穿过分流支架底端上面设置的油孔、分流支架的中心孔和芯模设置的中心孔通过油管接头与芯模油冷却槽的出油口连接；口模进油管的进油口与模温机的出油口连接，口模油管的出油口与口模油冷却槽的进油口连接；口模出油管的出油口与模温机的进油口连接，口模出油管的进油口与口模油冷却槽的出油口连接。
本发明的有益效果是：
在管胚挤出步骤中，通过模温机里的导热油在模温机与挤出机口模和芯模中的循环，对初始生产阶段从挤出机口模挤出的管胚进行冷却定型，这样就在挤出机口模处形成了很大的阻力，由于初始生产阶段挤出机的挤出速度非常慢，使得温度、润滑层也可以在这个过程中慢慢均匀开来，又由于此时无外力牵引作用，因而可以杜绝管材在挤出时出现鳄鱼皮破裂的现象，进而能够减少挤出生产的废品、以节省资源。因此，与背景技术相比，本发明的方法及挤出机机模具有能够避免初始生产阶段生产的管胚出现鳄鱼皮破裂现象、减少废品量及能节省资源等优点。
附图说明
图1是本发明中挤出机机模的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步地详细描述。
本实施例中的超高分子量聚乙烯管材的生产方法包括如下步骤：
步骤1，初始生产阶段直接挤出成型管材到牵引机上：通过温度控制仪设置挤出机机筒的挤出生产工艺温度，将进料段1区的温度设置为115-125℃、压缩段2区的温度设置为220-230℃、压缩段3区的温度设置为230-240℃和均化段4区为温度设置为240℃-250℃；通过温度控制仪设置机模的挤出生产工艺温度，将机模输入端1区的温度设置为240℃-245℃、将机模连接体2区的温度设置为220℃-230℃、将模具3区即口模部位的温度设置为190-200℃后，各区通过对应的加热器进行加热；待加热温度到达各区设定的温度后恒温2小时；然后开启挤出机，控制挤出机的转速为0-200r/min，等管胚从挤出机的口模挤出50-100mm时，通过温度控制仪控制口模部位的温度降至115-125℃，同时开启与挤出机连接的模温机，并将模温机的温度控制为70-90℃，通过模温机里的导热油在模温机与挤出机口模油冷却槽和芯模油冷却槽中的循环，来对从挤出机口模挤出的管胚进行冷却定型；
步骤2，正常生产阶段：(1)、控制步骤1冷却定型后的管胚穿过真空定型箱，待管胚的长度达到管材预设的长度时，控制其进入牵引机，夹紧牵引履带，开启牵引机，并调节牵引机的牵引速度与挤出机的挤出速度相匹配；(2)、通过温度控制仪控制口模部位的温度升高至210-220℃，并控制模温机的温度升高至210-220℃，使挤出机口模油冷却槽中的导热油加热升温循环，以通过口模部位对应的加热器及导热油同时给口模部位加热，口模部位的温度经过3-5min加热温度提升到210-220℃，使从挤出机口模挤出的管胚变软；(3)、开启真空定型箱，在真空定型箱定径套的冷却段对步骤(2)生产得到的管胚进行定型和初步冷却，并在真空定型箱的喷淋冷却段对初步冷却后的管胚进行喷淋冷却；(4)、调整挤出机的生产速度达到0-500mm/min，关闭模温机以停止导热油循环加热，由口模部位的温度控制仪控制口模部位的加热器进行管材生产；(5)、对生产的超高分子量聚乙烯管材进行喷码、定长切割、堆放、检验和入库。其中，管材预设的长度是指预先确定的每根管材的长度。
可选地，步骤1之前还包括原料搅拌步骤：对配好的生产超高分子量聚乙烯管材的原料进行搅拌，并将搅拌好的原料放入弹簧上料机的料箱里，准备开机生产；配好的生产超高分子量聚乙烯管材的原料包括超高分子量聚乙烯。
可选地，所述原料搅拌步骤的具体方法为：把配好的生产超高分子量聚乙烯管材的原料加入双速高速搅拌机料筒里、把筒盖密封好，开启低速搅拌，等待搅拌料温升到55-60℃时开启高速搅拌，待搅拌料温升到75-80℃时，开启放料阀与冷却搅拌机，把料放入冷却搅拌机料筒里进行搅拌冷却，等待搅拌料温降到20-30℃时，把搅拌好的料放入弹簧上料机料箱里，准备上料开机生产；其中，低速搅拌的转速为700-800r/min，高速搅拌的转速为1000-1200r/min。双速高速搅拌机为张家港生产的，型号为SRLZ-200/500热冷混和机组。
本实施例中的超高分子量聚乙烯管材的生产方法使用的挤出机机模，包括机模输入端1、截面为锥形的分流支架2、机模连接体3、芯模4、口模5、芯模油管6、口模油管7、芯模油冷却槽8、口模油冷却槽9和油管接头10；分流支架2的底端一边与机模输入端1连接，分流支架2的底端另一边与机模连接体3的一端连接且设在分流支架2底端另一边的圆柱体位于机模连接体3的空腔中，分流支架2圆柱体的顶端与芯模4连接；芯模4内设置有芯模油冷却槽8；口模5与机模连接体3的另一端连接并套在芯模4上；口模5内设置有口模油冷却槽9；芯模进油管6的进油口从分流支架2下面与模温机的出油口连接，芯模进油管6的出油口穿过分流支架2底端下面设置的油孔、分流支架2的中心孔和芯模4设置的中心孔通过油管接头10与芯模油冷却槽8的进油口连接；芯模出油管11的出油口从分流支架2上面与模温机的进油口连接，芯模出油管11的进油口穿过分流支架2底端上面设置的油孔、分流支架2的中心孔和芯模4设置的中心孔通过油管接头10与芯模油冷却槽8的出油口连接；口模进油管7的进油口与模温机的出油口连接，口模油管7的出油口与口模油冷却槽9的进油口连接；口模出油管12的出油口与模温机的进油口连接，口模出油管12的进油口与口模油冷却槽9的出油口连接。
其中，芯模进油管6和芯模出油管11与模温机之间以及口模进油管7和口模出油管12与模温机之间，通过耐高温高压油管连接。机模输入端1与分流支架2之间通过螺栓连接。机模连接体3与口模5之间通过螺栓连接。

Claims (2)

1.一种超高分子量聚乙烯管材的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，初始生产阶段直接挤出成型管材到牵引机上：通过温度控制仪设置挤出机机筒的挤出生产工艺温度，将进料段1区的温度设置为115-125℃、压缩段2区的温度设置为220-230℃、压缩段3区的温度设置为230-240℃和均化段4区为温度设置为240℃-250℃；通过温度控制仪设置机模的挤出生产工艺温度，将机模输入端1区的温度设置为240℃-245℃、将机模连接体2区的温度设置为220℃-230℃、将模具3区即口模部位的温度设置为190-200℃后，各区通过对应的加热器进行加热；待加热温度到达各区设定的温度后恒温2小时；然后开启挤出机，控制挤出机的转速为0-200r/min，等管胚从挤出机的口模挤出50-100mm时，通过温度控制仪控制口模部位的温度降至115-125℃，同时开启与挤出机连接的模温机，并将模温机的温度控制为70-90℃，通过模温机里的导热油在模温机与挤出机口模油冷却槽和芯模油冷却槽中的循环，来对从挤出机口模挤出的管胚进行冷却定型；
步骤2，正常生产阶段：(1)、控制步骤1冷却定型后的管胚穿过真空定型箱，待管胚的长度达到管材预设的长度时，控制其进入牵引机，夹紧牵引履带，开启牵引机，并调节牵引机的牵引速度与挤出机的挤出速度相匹配；(2)、通过温度控制仪控制口模部位的温度升高至210-220℃，并控制模温机的温度升高至210-220℃，使挤出机口模油冷却槽中的导热油加热升温循环，以通过口模部位对应的加热器及导热油同时给口模部位加热，口模部位的温度经过3-5min加热温度提升到210-220℃，使从挤出机口模挤出的管胚变软；(3)、开启真空定型箱，在真空定型箱定径套的冷却段对步骤(2)生产得到的管胚进行定型和初步冷却，并在真空定型箱的喷淋冷却段对初步冷却后的管胚进行喷淋冷却；(4)、调整挤出机的生产速度达到0-500mm/min，关闭模温机以停止导热油循环加热，由口模部位的温度控制仪控制口模部位的加热器进行管材生产；(5)、对生产的超高分子量聚乙烯管材进行喷码、定长切割、堆放、检验和入库。
2.一种权利要求1所述的超高分子量聚乙烯管材的生产方法使用的挤出机机模，其特征在于，包括机模输入端(1)、截面为锥形的分流支架(2)、机模连接体(3)、芯模(4)、口模(5)、芯模油管(6)、口模油管(7)、芯模油冷却槽(8)、口模油冷却槽(9)和油管接头(10)；
分流支架(2)的底端一边与机模输入端(1)连接，分流支架(2)的底端另一边与机模连接体(3)的一端连接且设在分流支架(2)底端另一边的圆柱体位于机模连接体(3)的空腔中，分流支架(2)圆柱体的顶端与芯模(4)连接；芯模(4)内设置有芯模油冷却槽(8)；口模(5)与机模连接体(3)的另一端连接并套在芯模(4)上；口模(5)内设置有口模油冷却槽(9)；芯模进油管(6)的进油口从分流支架(2)下面与模温机的出油口连接，芯模进油管(6)的出油口穿过分流支架(2)底端下面设置的油孔、分流支架(2)的中心孔和芯模(4)设置的中心孔通过油管接头(10)与芯模油冷却槽(8)的进油口连接；芯模出油管(11)的出油口从分流支架(2)上面与模温机的进油口连接，芯模出油管(11)的进油口穿过分流支架(2)底端上面设置的油孔、分流支架(2)的中心孔和芯模(4)设置的中心孔通过油管接头(10)与芯模油冷却槽(8)的出油口连接；口模进油管(7)的进油口与模温机的出油口连接，口模油管(7)的出油口与口模油冷却槽(9)的进油口连接；口模出油管(12)的出油口与模温机的进油口连接，口模出油管(12)的进油口与口模油冷却槽(9)的出油口连接。
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