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（山东省青岛科技大学中德科技学院,青岛 266601）
摘 要： 一种成型产品的问世到投入使用,要从设备、工艺、工艺控制、配方设计实验、管理、原料采购、产品宣传、销售、产品利用回收等各个环节都要严格把关,否则影响产品质量和销售,需要的时候还要需要融资,哪个环节都不可或缺.
关键词： 环保；PVC；建筑；模板
中图分类号：TU755.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）23-0127-03
作者简介：孙禹（1993-）,男,山东烟台人,在读学生,研究方向为应用化学,拟研究方向为工程管理（准备申请工程管理硕士研究生）.
0 引言
石油资源正面临枯竭,而上世纪末生产的PVC陆续报废,20年后这一数字有可能增加,PVC废旧制品的随意丢弃也造成了严重环境污染,在这种状况下,采用PVC门窗粉碎料作为主料生产的模板代替木胶板将成为不可阻挡的趋势,所以,近几年悄然升起一种新型建筑材料-PVC建筑模板.这一新型材料,体现了环保理念,变废为宝,大大节约了石油资源和森林资源,减少碳排放,而且将PVC废弃物对环境的危害降到最低,更降低建筑成本,是国家扶持项目.
1. “李代桃僵”将是必然的选择
低成本、高性价比是PVC建筑模板代替木胶模板成为可能.
目前普遍使用的木胶板最多使用5-6次,最好的竹胶板最多使用12、13次,而且木胶板变形厉害,吸水膨胀后变形更厉害,性价比较低.
PVC建筑模板因表面结皮,硬度高；中间发泡,有弹性、韧性强、抗冲击、不易损坏；不溶于水、不变形；尺寸根据要求可锯、可刨、可钻,且模板使用后再回收返厂重新加工利用,有效降低建筑成本和生产成本,不难看出那一种模板会成为“上帝的宠儿”.
2. “欲攻其事必利其器”——设备与工艺
好的设备、生产工艺能起到事半功倍的效果.
一条完整的生产线包括一台破碎机、二台磨粉机（含通风除尘设备）、一条凝料搅拌机、一条挤塑机及一台玻璃钢冷却塔.除填料、打键、工艺控制外全部自动化.
2.1 破碎机
将废旧聚氯乙烯塑钢门窗或废旧PVC建筑模板（主要是破碎回收的废旧PVC建筑模板,而废旧PVC塑钢一般直接买小片料）在破碎机中进行破碎成较大片碎料,然后输送到磨粉机中.
注意：不能将杂物特别是金属混进破碎机,否则会影响破碎机的使用,如烧坏电机.
2.2 磨粉机
磨粉机加有通风除尘设备,能够将扬尘收集起来,既避免浪费,又能对人体危害降到最低.在此机中装有动刀和定刀,靠动刀旋转在动刀和定刀中间的空隙里将废旧PVC小片料磨成细粉.
工艺控制：
①磨粉时,小料电流控制在100安,大料电流控制在90安,换料后要及时调节电流,一旦超过,机器就会停止运转、罢工.
②机内含强磁吸铁装置,能够将混入的杂质铁制品分离出来,需要每15min左右清理一遍杂物,否则铁制品会损坏动刀上的刀片.
2.3 凝料机
凝料机俗称搅拌机,将PVC细粉和各种辅料在此机中进行混合,共分两步：热混和冷混.先把物料按一定比例、一定顺序加到热混机,经过高速搅拌机,混合均匀,温度达到115℃左右,这样做的目的是去湿,且混合均匀,否则会导致泡孔不均匀或制品表面破孔.后通过冷凝机冷却,降到48℃左右,经螺旋上料器进挤出主机集料斗.
工艺控制：
①进料不能过快,可调节电流；加料量不能过大,但也不能过少,应控制在混合机容积的50%-70%.
②进行温度控制,高速机115℃左右,冷却机48℃左右.
③进行时间控制,物料在高速机中的捏合时间至少在7-8分钟以上才能得到质量均匀、干流性好的混合料.
2.4 挤塑机
PVC建筑模板是低发泡聚氯乙烯硬质板材,采用Celuka发泡法（结皮发泡法和内发泡法）,此法生产的产品表面有一层未发泡的硬皮,表面质硬,产品密度高,需要使用双螺杆挤出专用机,此机优点：有对物料输送效率高,剪切混炼效果好、物料停留时间短、自洁性高,强制输送速度较均匀.
一条挤塑流水线共分四部分：挤出机、定型台、牵引装置、切割装置.
第一部分：挤出机.
挤出机由挤出主机和模头两部分组成；挤出主机是由齿轮箱和螺杆组成.齿轮箱中的电机带动齿轮进行运转；螺杆外包有机筒,此装置低温加压后将物料加热、熔融冶炼、塑化,再通过模头挤出进入定型模具.
工艺控制：
①挤出机开机时先预热1小时（第一次开机2小时）以上.
②要控制螺杆转速、机头压力、物料在挤出机内的滞留时间,否则影响产品质量.
③定期清洁模头,一般每十天一次,消除死角、消除杂质,不能混入金属等坚硬物,否则模头会偏.
④随时检查修改模头出口、模唇间距等.
第二部分：定型台.
定型台分两部分：发泡装置和冷却装置.定型台上下有定型板,定型板上有冷水通道.
物料从模头挤出后,进入定型模具,在物料发泡之前,外表面受到冷水通道的迅速冷却,表面结成一层硬质表皮.板材的好坏取决于水管的水温,所以这里需要冷却塔加大冷却力度.而导热油箱将油加热到170℃,通过导热油在产品内部给熔体加热发泡.板材经过定型台后表面结皮、内部发泡发热,目前温度170℃,经过定型台后,经4次定型冷却得到的板材不变形.
注意：
①水温过高或水箱堵了都影响结皮,所以冷却泵要扬程大、流速快、冷却效果才好.
②表皮的厚度是根据熔体的温度、冷却速度、牵引速度等不而不同；发泡层的密度则随模芯断面积和牵引速度的变化而变化.
由此可见,定型装置不但是控制挤出制品最终断面尺寸的部件,还是控制密实表层的质量和厚度的装置.我们需要通过设计定型模的尺寸、定型模与模头间距、冷却流量来控制结皮层的质量和厚度.
第三部分：牵引装置.
牵引装置共有四组,其中一组可换成印花滚,上下两个专供印花,如印厂名、商标、产品主要用途等,印花滚中内有导热油,用于给板材加热.此项为笔者调研的工厂专有,现在这一技术要正逐步走向成熟.另外3组起牵引作用,带动板材向下一工序运行.
工艺控制：
①定时清理四滚工作面,使其表面达到光滑要求,定时清理四辊机表面,不能混入硬质物.
②控制滚筒内温度
③随时检查四滚高度,应均匀冷却、速度不能过快,减少牵引.
第四部分：切割整形装置.
切边装置：根据用户要求切边加工成用户所需的宽度；切割台：根据用户要求切成用户所需的长度,然后根据用户要求切成所需型号的板材,如,915×1830、940×1830、1220×2400等（单位是mm）,最后将50张或75张打成一建.
整个生产工艺流程如图1所示,共九个环节.
3. “千里寻他千百度”——原料的选择和配方的改进
笔者所调研的公司从去年10月份建厂到今年6月份,经历严寒酷暑,中间搬厂一次,几易配方.成功有之,失败有之,可谓酸甜苦辣皆尝遍.
众所周知,PVC建筑模板是使用废旧PVC粉为主料生产的,所以原PVC粉的规格、辅料的含量、使用时间都制约了配方的设计,没有成熟的配方为我们使用；同时寒冷天气要求产品有韧性,夏季太阳暴晒,要求产品有更强的稳定性,不易变形；且PVC制品配方设计的一个重要原则是匹配,它包括配方与设备、工艺之间的匹配,助剂与PVC之间匹配、各种助剂之间的匹配.不同的设备、同样的生产工艺能够影响制品的外观、质量和性能,甚至产生较大差异；同型号的不同设备、同样的配方和相同的生产工艺都不能生产出相同品质的优秀制品,所以只要是更换批次主料或辅料,就要对配方、工艺进行不断地调整、实验.
3.1 原料的选择
首先是PVC主料的选择.主料主要是废旧塑钢门窗粉料、水稻种植地区秧盘料等硬质PVC废料,而因里面含有增塑剂的PVC包装纸料等软质PVC制品则不合适.
注意：废旧塑钢中的密封条应拣出,不能超过5%,且要干,不能湿气太重,否则磨粉时会结块,堵住设备口.
其次辅料的选择,PVC制品在空气中或有铁、锌、锡、铜和镉等离子的存在下,都能对聚乙烯降解起催化作用,加速老化.具体表现为：变形、变色、龟裂、机械性能下降,发脆,因此,PVC制品大都已经加入稳定剂（热稳定剂、光稳定剂）、抗氧剂、润滑剂、抗冲击改性剂,加工助剂、填充剂等.
这些助剂在使用过程中由于受光和热的作用,会有不同程度的损失和挥发,聚氯乙烯也会降解,所以在利用回收料制PVC建筑模板时还要适量增加稳定剂、抗氧剂使因老化产生的自由基活性降低,增强新产品的稳定性；硬质PVC回收料是不均匀的,还要加一些发泡剂、填充剂、和改性剂、偶联剂共用,以保证模板具有较好的物理机械性能.
3.2 配方的改进
因回收的PVC废料的成分差别千变万化,且有不可控制性,所以回收PVC制模板时,应先进行试验、调整.同时更换批次要多观察工艺变化,及时调整改变.下面提供两种配方（这里为实际应用方便,直接用质量,而不用质量比）,以供参考.
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4. 我思故我在
现在,制约PVC建筑模板发展的问题很多,如,建筑单位已有固定的材料来源,不想承担新材料可能带来的各种潜在风险；投入大,回收资金慢等,但最大问题是夏天温度高,光照时间长,PVC建筑模板会有一定程度的变形（比木胶板小）,针对这个问题,笔者有以下看法：
①因发泡剂会消耗聚氯乙烯中部分稳定剂,影响其稳定性,为此,配方中应相应增加稳定剂的用量.
②适量增加抗氧剂和稳定剂一起防老化变形.
③适量加光催化剂,炭黑不仅能使模板颜色变黑,而且还能吸收入射光,将其转化为热重新释放而不损坏论文范文物正好用于黑色的剪力墙.
④适量增加钙粉,可选用轻质碳酸钙和有活性成分的超微细碳酸钙为添加剂,来提高刚性、耐热性、增加尺寸稳定性,同时可降低成本.
⑤用刚性粒子抗冲击改性剂.
刚性粒子改性改性剂不仅能增加韧性,而且能改变材料的强度,提高热变形温度等,显示了其增韧增强的复合效果.
当然配方和工艺、设备的匹配,还有待于进一步验证、调整,更要考虑降低经济成本.
参考文献：
[1]杨涛.聚氯乙烯配方设计与制品加工[M].北京：化学工业出版社,2011.6.
[2]薛平,王哲,贾明印,武志怡.木塑复合材料加工工艺与设备的研究[J].人造板通讯,2004（11）.
[3]刘瑞庭,江波,许澍华,张金斌.木塑复合材料的一步法成型技术与装备研究[J].塑料,2004（01）.
总结：本论文为您写定型模板毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
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