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PVC-U管材生产工艺与质量问题思考

发表时间：2021/7/23 来源：《建筑科技》2021年8月上作者：康伟

[导读] 随着社会的进步,经济的发展,人们对于产品的质量要求越来越严格。我国的PVC-U管材质量始终保持在一定水平线以上，但是随着生产规模的扩大、生产速度的提升，在近几年的PVC-U管材质量调查当中，越来越多不合格产品开始出现，并且这种趋势在几年内并没有得到有效的控制，在这种情况下质量不过关的PVC-U管材必然会流入市场并大规模地在建筑工程当中使用，最终给建筑工程带来不必要的质量风险。

身份证号码：13010319810210**** 康伟河北石家庄

摘要：随着社会的进步,经济的发展,人们对于产品的质量要求越来越严格。我国的PVC-U管材质量始终保持在一定水平线以上，但是随着生产规模的扩大、生产速度的提升，在近几年的PVC-U管材质量调查当中，越来越多不合格产品开始出现，并且这种趋势在几年内并没有得到有效的控制，在这种情况下质量不过关的PVC-U管材必然会流入市场并大规模地在建筑工程当中使用，最终给建筑工程带来不必要的质量风险。为了解决这一问题，必须要从PVC-U管材生产工艺流程、成型工艺参数、工艺条件及控制、质量问题及其解决方法等方面分别入手进行研究，以提升PVC-U管材的生产质量。
关键词：PVC-U管材；生产工艺；质量问题
        引言
        在PVC-U管材的生产中，对原材料、加工工艺等方面都提出了较高要求，然而在我国的管材生产中，当前对这类因素的应用效果不足，导致整个系统的应用质量存在缺失，限制了管材的发展。在当前和今后的研究中，需要从这些质量影响因素角度出发，完成对生产工艺的完善和优化工作，提高对这类管材的应用质量，促进我国的管材工艺更好发展。
        1PVC-U管材生产工艺流程
        一般情况下，PVC-U管材的生产流程主要为：首先是以主要原料-聚氯乙烯树脂、辅助的原料、填充剂、稳定剂等加以在高速捏合设备中进行混合，然后通过传送系统输送上料至挤出机进行强制喂料，再经过锥形双螺杆挤出机塑化后通过模具挤出成型、定经套及喷淋真空定型箱定型、冷却水箱冷却、喷码机喷印标识、履带牵引机牵引、切割机切割、管材堆放等过程，最终进行PVC-U管材的成品检测及包装，完成生产。PVC-U管材主要使用的是SG-5型的PVC树脂，同时加入稳定剂、填充剂、各种颜料等，将这些原料进行适当的处理之后，用挤出机进行成型处理。挤出机的形式主要分为两种：一种是采用单螺杆挤出机，主要的作用就是将捏合后的粉料造成粒，之后再挤出成型；另一种是采用双螺杆挤出机直接用粉料挤出成型。PVC-U管材的生产过程具有多样化的特点，以上只是列举出一个比较常见的PVC-U管材加工的流程，在实际生产中一般采取用粉料直接挤出管材，不需要进行造粒。当然采取这种方式进行PVC-U管材的加工时，需要特别的注意以下两个方面的问题：一方面在这个过程中，需要将粉料利用双螺杆挤出机直接挤出成型。不难看出，粉料与粒料相比，减少了一次混合剪切塑化的工序，避免了原材料再次加工时的原料的分解。所以为了让PVC-U管材的质量得到保障，更应该采用双螺杆挤出机加强剪切塑化的强度，从而最大限度的达到预期的效果。另一方面则是由于粒料本身比粉料密实，导致PVC-U管材的受热方面传导不良的现象发生，所以要尤其注意的是粉料的加工温度应该比相应的粒料的加工温度低10℃左右为宜。
        2 PVC-U管材生产因素分析
        2.1设备与模具
        挤出机螺杆的设计参数，直接影响物料塑化时的背压和塑化程度。但对于已经大众化使用的通用挤出机，最关心的应是螺杆与机筒的间隙，间隙过大，容易引起漏料回流，势必也就影响了塑化。模具（机头）设计，供料量数据和压缩比数据十分关键。对于高填充PVC管材来说需要有更大的供料量和更大的压缩比，这样才有利于供料的稳定和管材密实度，保证塑化均匀，芯棒支架设计应尽可能小而光滑，模具表面要镀硬铬表面处理，使合缝线对管材性能的影响尽可能小。针对高填充PVC-U管材生产来说必须使用专业厂家制作的机头、口模、芯棒、定径套和扩口模具。
        2.2.PCV-U管材的成型工艺参数
        PVC-U管材成型工艺参数十分关键，工作人员是否能根据生产需求控制好管材的直径、管材的厚度等数据，决定了PVC-U管材的最终生产质量。

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但是在具体的PCV-U管材生产过程中，部分生产企业存在成型工艺参数控制不当的问题，在温度控制方面出现温度过高、材料不成型等问题，也未能严格遵守行业生产标准，部分工作人员在生产过程中根据过往生产经验对工艺参数进行调整，这使得其成型效果大打折扣。结合实际生产经验来看，在生产PVC-U管材的时候，工艺参数受到多种因素的共同影响，因此其变化范围非常大，工作人员务必要严格执行生产标准、合理控制温度、添加剂数量等参数，避免出现质量问题。
        2.3PVC-U管材质量影响因素
        在PVC-U管材的生产中，质量影响因素可分为原材料选择方面和加工工艺方面，当发现系统中能够产生相关变化时，可以提高整个系统的运行质量，让系统能够正常稳定运行和发展。这两方面的具体影响如下：原材料影响方面在PVC-U管材的加工和生产中，最重要的原料为树脂，要求树脂在满足安全和卫生等条件的基础上，需要具备较高的物理性能，以满足后续的加工要求。在当前的管材生产中，并未建成配套的原材料检测体系，或者原材料检测体系的强度不足，导致在最终的产品生产过程中，管材的整体生产质量存在缺陷，降低了系统的运行质量。其次为稳定剂，该材料的作用为，房子PVC-U管材在生产过程中出现变形、断裂、变色等现象，当前已经开发出了多种稳定剂类型，发挥了不错的应用效果，当稳定剂的生产厂家的产意识品质量存在缺陷时，会在很大程度上降低管材的制造质量。最后为润滑剂，作用为提高管材的性能，同时防止在挤出过程中降低与生产设备之间的摩擦力。当前应用的润滑剂有两种，即外润滑剂和内润滑剂，外润滑剂为非极性润滑剂，保证这类润滑剂在应用中不出现过量的消耗现象，防止与原材料混合。内润滑剂的作用为渗入到管材中，降低分子间的摩擦力，提高管材的物理性能。当润滑剂的质量不足时，管材的质量自然无法满足要求。
        3 PVC-U管材工艺质量控制方法
        3.1温度控制
        在PVC-U管材的生产过程中，比较明显的一个影响塑化效果以及产品质量的因素就是温度。如果PVC-U管材生产的过程中，温度过低，则会导致PVC-U管材在生产过程中塑化效果不佳、管材的外观美观程度较差以及承受力都会有所差距等问题。经过分流器支架后，可能会导致熔接痕比较明显，从而导致熔接痕熔接处强度较低的情况出现。如果PVC-U管材生产的过程中温度过高，因为PVC树脂的热稳定性较差，进而发生其分解、产生变色、焦烧的后果，导致生产作业无法正常进行。总体来说，PVC-U管材生产的过程中，具体的温度控制方面需要的是根据原料配方、螺杆转速等在生产过程中较为重要的综合性条件加以调节。
        3.2冷却定型及牵引的控制
        真空冷却定型是在冷却水喷淋冷却下，借助于真空泵所形成的负压将管坯外壁吸附在定径套的内壁上而达到冷却成型，真空定型的真空度一般控制在0.02～0.05MPa,水温一般控制在23℃±5℃，真空箱中的喷淋水应呈雾状，以便达到最佳的冷却效果。在实际生产中真空度与水温的控制一定要严格，才能保证管材的外观质量，若真空度偏小，则管外径偏小；反之，真空度偏大，管径偏大，甚至出现抽胀现象，若水温过低，容易造成急冷，使得管材偏脆；水温过高，则冷却不好，导致管材容易发生变形。牵引速度一般应与主机的挤出速度相匹配，如过分地依赖牵引速度调整管材壁厚，则容易引起管材横向裂口，并且尺寸变化率超标。
        结语
        PVC-U管材是一种十分常见的管材，它在建筑行业等多个行业当中扮演着极为重要的角色，具有极其突出的应用价值，保证PVC-U管材的质量，是提升建筑工程施工质量的必然选择。但是在实际的质量调查当中可以发现，市面上很多PVC-U管材的质量都不符合质量行业标准，在这种情况下工作人员必须要合理调整原材料质量管理措施、加强混料工作、提升挤出工艺合理性，并根据实际需求适当使用外加剂、合理调整螺杆转速，从根本上解决PVC-U管材生产过程中可能出现的质量问题。
参考文献
[1]赵建华.PVC-U管材生产工艺与质量问题分析[J].石化技术，2018，25（10）：238+263.
[2]王棒进.ACR与CaCO3协同作用对PVC管材拉伸性能的研究[J].山东化学，2016（12）：121-123.