共挤管材工艺
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第259页（1990字）
制造多层管材的目的是：
①增加耐压力；
②提高隔热效果；
③防止因热引起的收缩膨胀；
④降低成本等等。
例如，以增加耐压为目的复合管有：PP／PA双层复合管、PP／PA／PP三层复合管；用来提高隔热效果的有PP／发泡PE／PP三层复合管。
1．共挤出管材的机头结构
图13－8是三层复合管机头结构图。从A挤出机挤出的塑料通过中间芯模作为管材的中间层；从B挤出机挤出的塑料穿过芯模支架作内层；从C挤出机挤出的塑料通过螺旋状芯模作为外层。三层料在1处汇合，在2处离开口模。
图13－8 三层复合管机头结构示意图
2．芯层发泡三层复合RPVC管材的共挤工艺
芯层发泡三层复合RPVC管材是一种新型的塑料管材，其结构是中间层微发泡，内、外层密实，具有质轻、防震、保温等功能，同时节约原材料达30%，降低了制品的成本。
(1)工艺路线 制造芯层发泡三层复合RPVC管材有三种工艺路线。第一种是单机挤出即赛路卡法：由一台大功率的双螺杆挤出机挤出发泡粉料，并精确控制内、外层的温度，使内、外层低于发泡温度不发泡而结皮。这种方法的优点是只要一台挤出机，但内层控制困难，模具昂贵，大量的发泡剂作为填料使用，成本高。第二种是双机共挤：一台挤出机挤出PVC不发泡的料，在分配机头中将料流分成两股，这两股熔融的料流形成管材的内、外层，另一台挤出机将发泡PVC料输入到同一分配机头中去，处于内、外层的中间，这层是发泡层。第三种是三机共挤：由三台小型的单螺杆挤出机或一台双螺杆挤出机和两台单螺杆挤出机挤出较大口径的管材。用这种方法，发泡层和管内层就不必用TiO2，节约了原料的成本；芯层可挤回收废料而制造填充管，并可根据管材的特殊使用环境来独立地设计内、外层的配方。从成本来看，双机共挤比单机共挤节约23%，三机共挤比单机共挤节约30%。
(2)工艺流程 在生产工艺过程中，皮层与芯层料必须严格区分，将它们分别进行配料、高速混合、低温混合、上料和挤出，不得发生掺混现象。有特殊要求的，内、外层应单独配料；分别挤出的皮层及芯层料同时经过具有特殊结构的分配机头，从而形成泡孔均匀的发泡芯层和坚硬密实的皮层，然后经定型、牵引、切割，就得到这种管材，工艺流程见图13－9。在以下工艺流程中，高温混合温度不能超过100℃，低温混合温度不能超过40℃。
图13－9 芯层发泡三层复合RPVC管材工艺流程图
(3)配方与工艺条件 皮层可采用普通RPVC管材的配方，内层可不用TiO2，但要增加润滑剂，外层也可加入紫外线吸收剂以增强管材的耐候性，内、外层均可采用S－1000型树脂，芯层可用S－700型树脂，其配方见表13－5。
表13－5 芯层发泡三层复合RPVC管材配方 单位：份
注：编者对配方作了改动。
工艺条件取决于配方，并受模具挤出机以及管材直径大小的影响，工艺中温度因素还要受季节的影响。工艺条件的难点在于分配机头温度的设定，既要保证内、外皮层具有良好的流动性，又要保证芯层料中发泡剂能均匀地分解。具体操作温度见表13－6。
表13－6 三层复合管挤出温度数据 单位：℃
3．生产线的设计
以芯层发泡三层复合RPVCΦ110mm管材为例，该管材外层厚度为0．8mm，芯层厚度为3．2mm，内层厚度为0．8mm。在实际生产中，芯层采用Φ45mm锥形双螺杆挤出机，外层采用移动式Φ50mm单螺杆挤出机，内层料较少，可采用移动式Φ30mm单螺杆挤出机。分配机头是三层共挤管材生产的关键设备。定型后可用喷淋冷却，因为喷淋冷却的冷却能力是水浴冷却的3倍，且水浴冷却会产生较大的浮力，造成管材弯曲变形。