设备

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《聚氯乙烯加工手册》第290页（2889字）

(一)挤出成型机

用作挤出单丝的挤出成型机通常是直径为40～65mm的单螺杆挤出成型机。主要技术参数和单丝细度范围见表4－5－1。

表4－5－1 挤出成型机主要技术参数

表4－5－2 挤出成型机规格与参考挤出量

挤出单丝时，应设有过滤板和过滤网，主要作用是增加螺杆背压，提高塑料熔体在组成与温度两方面的均匀程度和去除不熔的杂质。这对单丝挤出非常重要，因为单丝是一种比较纤细的制品，又是多根同时挤出，如果熔体均匀程度不好或含有不熔杂质，则不仅影响制品的质量，同时还可能由于单丝断头而影响操作。过滤板的孔径取喷丝孔直径的两倍为好，过滤网为60～100目的金属丝网(最好是不锈钢丝网)，由2～3层组合而成。

(二)机头

组成机头的主要部件是模体、分流梭和喷丝板，参见图4－5－2，4－5－3和4－5－4所示。生产单丝主要用直角机头。

图4－5－2 直角式机头

图4－5－3 分流梭示意图

图4－5－4 喷丝板示意图

1－喷丝板 2－连接板 3－倒锥角 4－喷丝孔

1．直角机头

图4－5－2所示系生产单丝常用的一种直角下引机头。在分流梭前的流道外设计成“瘦颈”以增加料流阻力，使熔体均匀流经分流梭至喷丝板；其次是缩短了弯头处流道，使存料减少以避免塑料分解。生产单丝时，熔体在各喷丝孔中的压力须保持恒定和均匀，以免出料波动而使单丝粗细不一，故所设计的机头，其流道截面积应逐渐减小，以使料流具有一定的阻力。

2．分流梭

分流梭的锥角不宜过大，否则容易形成滞流，导致物料的分解，一般取30～80°，其表面应力求光滑，阻力要小，分流梭与模体构成的环隙流道截面积应大于喷丝孔截面积的总和。

3．喷丝板

喷丝板通常用钼钒钢(24CrMoV)、锰钒钢(25Mn2V)或铬钢(15Cr)制成。其结构见图4－5－4所示。喷丝板上出料孔呈环状排列，其孔数一般为20～60，但须视挤出成型机和处理能力等具体情况而定。孔与孔之间的距离应相等且不能太小。太小时，不仅对引丝不利，而且喷丝板的强度也会受到影响。

由圆柱形模头理论挤出公式，得知料流量与喷丝孔半径的四次方成正比。因此如果喷丝孔直径有10%的误差，则流量的误差能达47%，这在挤出工艺上想由机头或牵引的调整得到补偿是不容易的，所以喷丝孔的制造必须具有很高的精度，要求各孔的中心距、孔径、平直部分长度及倒锥角均一致。

由于从机头挤出的单丝还须在轴向上进行2～2．5倍的牵伸，所以喷丝孔的直径总是比制品的直径大，两者之间的关系见表4－5－3。

表4－5－3 聚氯乙烯喷丝孔孔径(mm)

为克服塑料熔体的粘弹性并在流动时具有一定的阻力，喷丝孔应有一定的长度，通常为孔径的4～10倍。喷丝机头部应做成倒锥形作为入口区，倒锥角的角度一般取60°。

(三)辅助装置

1．冷却水箱

由喷丝孔挤出的熔融单丝以适当的牵伸速度(冷却后的单丝直径基本与喷丝孔孔径相同，或根据经验，第一对牵伸辊的线速度与喷丝孔挤出速度之比为2．5左右)，进入冷却水箱予以迅速冷却，冷却水箱见图4－5－5，其具体尺寸应视牵伸速度而定，一般长1～2m，水深1m左右，单丝在冷却水箱内通过的行程在1m以上，水面与喷丝板的距离小于50mm，为便于操作，水箱中的导向滑轮能够升降。

图4－5－5 冷却水箱结构示意图

1－挤出成型机 2－机头 3－蒸汽管 4－冷水管 5－水箱 6－导向滑轮 7－溢流及排水管

2．牵伸装置

牵伸装置一般由三对辊筒和二个热水槽所组成。每对辊筒的直径为150～200mm，长200～3OOmm，表面镀铬，上下排列，中心距约4OOmm，轴倾斜度为6～12°，上辊为主动辊有整流子电机或可控硅控制调速。热水槽长度一般为2～4m，装有蒸汽管或电热棒。热水槽和导向辊用铝或不锈钢制造，以防腐蚀生锈。冷却后的单丝由第一对牵伸辊(绕5～10圈防止单丝在牵伸中打滑)经第一个热水槽进入第二对牵伸辊(绕5～10圈)时．由于第二对牵伸辊的线速度大于第一对，单丝递被拉伸，然后经第二个热水槽(热处理定型，温度比第一个高2～3℃)进入第三对牵伸辊(速度比第二对降低5%左右)，使牵伸取向后的单丝的内应力松弛并收缩定型，而后即被送入分丝卷取装置。

牵伸也有用多辊的，如图4－5－6所示。从第一辊到最后一个辊的直径依次放大约1%，使单丝张紧，在第二对牵伸辊拉伸时，不至于打滑。

图4－5－6 牵伸装置

图4－5－7 分丝卷取装置

1－第二牵引辊 2－分丝辊 3－卷取装置

3．卷取装置

卷取装置由卷取筒和卷取轴所组成。为使单丝均匀、平整地绕在卷取筒上，一般借用凸轮排丝。

卷取方法有两种，一种是将几十根单丝分开，每根单丝卷取在一个筒子上，每卷重约1kg见图4－5－7所示；另一种是将几十根单丝合股卷取在一个筒上，每卷重5～8kg，然后用分丝机将复丝分成单丝。也有不分丝而直接将复丝捻丝制绳的。分丝机结构见示意图4－5－8。。

图4－5－8 分丝机结构示意图

1－链条运动 2－凸轮 3－皮带运动 4－电机 5－分丝环 6－分丝排线架 7－分丝架