改性塑料造粒加工常见问题及对策

一、黑点偏多的原因

原料本身质量差，黑点偏多;

螺杆局部过热，造成物料炭化加重，炭化物被带到料条中，造成给点偏多;

螺杆局部剪切太强，造成物料炭化加重，炭化物被带到料条中，造成黑点偏多;

机头压力太大(包括堵塞、滤网太多、机头温度太低等)，回流料太多，物料炭化加重，炭化物被带到料条中，造成给点偏多;

机台使用年限偏长，螺杆与机筒间隙增加，机筒壁粘附炭化物增多，随挤出时间推移，被逐步带到料条中，造成黑点偏多;

自然排气口和真空排气口长时间不清理，堆积的炭化物增多，随后期连续挤出被带到料条中，造成给点偏多;

外部环境或人为造成其他杂质混入，造成黑点偏多;

口模(包括出料口和内部死角)清理不干净，造成黑点偏多;

出料口不够光滑(如，一些浅槽及坑洼等)，长时间可能积存物料，随挤出时间推移，被逐渐炭化，再被带到料条中，造成黑点偏多;

部分螺纹原件损坏(缺角、磨损等形成死角)，造成死角处的物料炭化加重，在后续连续挤出过程中，被逐步带出到料条，造成黑点偏多;

自然排气和真空排气不畅，造成螺杆内物料炭化，造成黑点偏多。

二、成品加工过程问题分析

断条产生原不足：

增加滤网目数或张数;

适当调低主机转速或调高喂料转速;

适当降低挤出加工温度(机头或其他各区)。

外部杂质

检查混料和放料各环节的设备死角是否清理干净及是否有杂质混入;

尽量少加破碎料或人工对破碎料进行初筛，除去杂质;

增加滤网目数及张数;

尽量盖住可能有杂物掉落的孔洞(实盖或网盖)。

内部杂质

机头压力太高(包括口模堵塞、滤网太多、机头温度太低等)，造成回流增加而导致炭化加重，炭化物被带出到料条中，在牵引力作用下，造成断条;

挤出机局部过热，造成炭化加重，炭化物被带出到料条，在牵引力作用下，造成断条;

螺杆剪切局部太强，造成物料局部炭化加重，炭化物被带出到料条，在牵引力作用下，造成断条;

机器使用年限长，螺杆和机筒磨损，缝隙增大，回流增加，机筒壁粘附的炭化物增加，随挤出时间延长，炭化物逐步被带出到料条，在牵引力作用下，造成断条;

真空或自然排气口(此处包括垫片和死角)长时间不清理，存在的炭化物被带到料条，在牵引力作用下，造成断条;

机头口模(此处包括出料口和机头内部死角)未清理干净，口模里面含有炭化物或杂质被带到料条，在牵引力作用下，造成断条;

更换滤网的时间间隔太长，滤网被堵住，物料出不来，造成断条。

物料塑化不良：

挤出温度偏低或螺杆剪切太弱，物料未充分塑化，出现料疙瘩，在牵引力作用下，造成断条

配方体系中低熔点助剂(包括EBS或PETS等)，在螺杆剪切弱或螺杆与机筒间隙增大及剪切偏弱的前提下，造成塑化不良，造成断条。

原料物性变化：

共混组分在同一温度，流动性存在太大差异，由于流动性不匹配或未完全相容(包括物理缠结和化学反应)，理论上讲这种叫“相分离”，“相分离”一般在共混挤出不会出现，较多出现在注塑过程中，但如果MFR相差太大，在螺杆相对剪切较弱的前提下，可能出现断条;

共混组分黏度变化：对同一材料而言，如果MFR减小，硬度、刚性和缺口变大，有可能该批料的分子量较之前有所偏大，造成黏度变大，在原有的加工温度和工艺作用下，造成塑化不良，此时提高挤出温度或降低主机螺杆转速可解决。

料条困汽或排气不畅：

加工温度太高或螺杆局部剪切太强或螺杆局部过热，造成某些阻燃剂等助剂的分解，释放出气体，真空未及时将气体抽出，气体困在料条里面，在牵引力作用下，造成断条;

物料受潮严重，加工水汽未及时经过自然排气和真空排除，汽体困在料条，在牵引力作用下，造成断条;

自然排气或真空排气不畅(包括堵塞、漏气、垫片太高等)，造成有气(或汽)困在料条里，在牵引力作用下，造成断条。

物料刚性大、水冷或过水多、牵引不匹配：

物料刚性太大，水温太低，过水太多，机头的出料很软，过水则立刻变得非常硬，在牵引力不匹配的作用下，造成断条——这种现象常出现在PBT或PET加纤、PC加纤、AS加纤、ABS加纤等结晶速度非常快或刚性非常大的料，尤其是小机做实验较严重，此时提高水温、降低过水量，让进入切粒机的料条保持一定柔软度，可解决。

滤网目数过低或张数不够：

这种现象常出现在上述机头压力不足、外部杂质和内部杂质的时候。

连粒问题：

相互粘连的一系列粒料，通常被称为双联或粒链。

其产生的原因可能是加工水温过高或水流速度太低。

连粒是指一系列粒子彼此相连的情形，即在某些情况下，粒子之间通过薄膜端面对端面或者以切向的方式连接在一起。在加工过程中，几个工艺问题可能独自或共同导致此种现象的发生。例如，加工水太热就是造成连粒的一个原因，在此情况下，应该降低水温以给予粒子表面足够的淬冷;另外，水流速度过低也是引起连粒的一个原因，它会导致粒子切粒室速度减慢，进而出现粒子团聚。此外，如果模头的孔眼距离过近，在加工过程中出口膨胀将会造成粒子触碰，其解决方法就是采用大间距、孔数少的模头替换现有模头。

拖尾问题：

所谓拖尾，就是粒子边缘有些突出，切割边缘就像曲棍球杆的形状，它看起来像一个位于切口底部的污染物或者撕扯物。其产生的原因是，切割装置在此处没能进行干脆利落的切割。一般情况下，从线料切粒机出来的正确切割粒子应该是一个直角圆柱体，从水下切粒机出来的正确切粒应该是一个近乎完美的球形。

通常，不容易出现料末的材料也会因为拖尾而产生料末。假定所有的加工参数都经过了检查，拖尾一般可能被诊断为切割问题。对于线料切粒生产线而言，其解决方法是更换滚刀与底刀以提供崭新且锋利的切刃;或按照制造商手册规定的数值重新确定设备间距。对于水下切粒线而言，需要检查模板与刀刃，以确保没有刻痕，因为刻痕和沟槽常常引起拖尾。

粉末问题：

对于许多结晶性材料而言，如通用聚苯乙烯，料末似乎是一种常见且特有的危害。它们之所以成为加工商需要面对的问题，是因为它们会改变材料的体积密度，在挤出机机筒中降解或烧焦，为输送过程带来麻烦。树脂生产商的主要目标是生产均一的粒形，即具有既定的长度和直径，没有来自料末或外来物质的污染。

针对此问题，可通过调节设备并控制一些重要的工艺参数，达到减轻料末的目的。当进入切刀时，线料生产线的温度应尽可能接近材料的维卡软化点，以确保线料尽可能受到热切，从而避免破裂。

针对特定的聚合物，选择带有适当切粒角度的滚刀，在减少料末方面发挥着重要作用。对于未填充聚合物，应尽量使用司太立合金钢(Stellite)或工具钢滚刀，并使滚刀和底刀刀口保持锋利，以避免弄碎聚合物。对于切粒之后的后续设备，无论加压还是真空设备，都要避免裹入空气。

对于水下切粒线，要确保在加工过程中保持足够的顶住模面的刀压，并适当调节切粒后的停留时间，以确保粒子进入干燥机时是热的。

底刀破裂问题：

切粒设备的底刀是一种坚硬的碳化钢片，在其适当位置上焊有因瓦合金，能使它通过螺纹安装到支架上。通常，底刀的刀刃转动后就会出现底刀破裂的现象，对此，可采取适当措施来避免这种问题，在此过程中需要仔细遵照制造商设备手册上推荐的办法进行。在此，需要特别强调的一点是，有螺纹的因瓦合金芯棒是通过银焊固定到位的，它有一个剪切限制，容易在安装时被过大的转矩破坏。另外，在旋转或安装中，破裂的底刀易发生移位，并会在切粒机中飞散，破坏滚刀的刀刃，提高维修费用。

线料漂移问题：

线料漂移是线料在喂入平台上存在的向一边集束的倾向状态，它会引起料粒质量变差、存在细长条和加工紊乱等问题。如果切粒机切割平面没有平行于挤出机挤条模板，那么线料将会出现向左边或右边拥挤的趋势，最终导致线料漂移。另外，造成线料漂移的其他原因还包括下喂入辊与刮刀的间隙不恒定、下喂入辊的直径不一致等。

线性控制问题：

细长条是切粒机生产出的一类非正常的产品，顾名思义，其长度比常规粒子尺寸长，长出的尺寸通常在几英寸范围内变动。细长条(也称为斜角切割粒子)的出现表明线料喂入滚刀时的线料姿态控制不好，具体而言是由于线料在喂入滚刀时并非处于垂直角度，因此在切割时，线料末端将出现一个倾斜角度。

喂入辊(咬入点)和滚刀(切割点)之间的距离称为压进距离，在这个跨度上没有任何东西用以控制线料。切粒机不同于木板刨床，如果喂入辊安装不正，或者工况差，那么塑料线料将不会以垂直于切割面的角度喂入到切割装置中，如此一来，线料开始彼此交叉，引起切割质量的进一步恶化，最终产生严重问题。交叉的线料将迫使两个喂入辊彼此分开，使线料失去张力，进而导致线料暂时垂落，使线料偏向喂入辊的两边。出现上述问题的预警信号是，上喂入辊处于糟糕的工况，存在沟槽、裂纹或者变色(老化或热导致的硬化)等现象。

其他线料控制方面的常见问题还包括：下喂入辊磨损，这将引起牵引力的损失;不正确的线料淬火工艺，这将会导致线料象蛇一样剧烈弯曲;还有磨损的线料模板，它将产生各种直径不同的线料。不仅如此，制造商们还要警惕极端磨损的滚刀和顶住线料的底刀，因为底刀负责把线料推到切割点，防止切刀在超高转速下运转，因为这种超高转速会引起线料摇摆。

在水下切粒系统中，细长条产生的主要原因是由于喂入速度与切刀速度不匹配，在此情况下，需要增加切刀速度来匹配喂入速度，或者减小喂入速度来匹配切刀速度。另外，在加工过程中还要确保切割刀头上有足够的刀片，以保证粒子具有正确的几何形状，并检查是否有模孔发生聚合物料流的慢动或阻塞。

三、造粒空心问题分析

排气不良：

排气(或汽)不畅：由于自然排气或真空排气不畅(可能材料自身水汽太重，也可能阻燃剂等助剂分解，还有可能真空堵塞或真空太小或漏气或真空垫片垫得太高等原因)，造成颗粒中存在气(汽)体，形成空心。

塑化不良：

加工温度偏低，物料未完全塑化，轻者(小孔)造成颗粒空心，重者(大孔)造成断条;

低熔点助剂(包括EBS或PETS)太多，在螺杆剪切偏弱(例如，2号线生产普通ABS，EBS不能太多，太多出现“气孔”)前提下，造成物料塑化不良，形成空心;

低熔点助剂(包括EBS或PETS)太多，在螺杆与机筒间隙增大(例如，1号线生产普通ABS，有时候EBS也不能太多，太多出现“气孔”)或螺杆剪切偏弱前提下，造成塑化不良，形成空心。

水温太低：冷却水温太低，物料遇水收缩，造成收缩孔，例如做PP类产品——此类现象主要针对结晶类塑料;一般情况下，结晶类塑料(如PP、PA、PBT等)宜采用低水温，非结晶类塑料(如ABS、PC/ABS、HIPS等)采用高水温。

收缩空隙问题

收缩空隙的存在说明线料回缩不恰当。

收缩空隙和空心粒料表明线料的回火不恰当。收缩空隙轻微时可能只是粒子端面上的一个小坑，而严重时可能会产生空心粒子，就像调酒棒一样，这种现象出现的情况是，线料的芯部温度接近熔融状态，且线料被切粒后马上收缩。而得到正确回火的线料，其界面的温度梯度会保持恒定，且其被切割时对冷却介质(空气或水)没有响应。

收缩空隙出现的具体原因是，当加工水对特定的聚合物太冷时，线料的外表层冷冻住，产生了一个硬壳，而把热量留在了线料芯部;另外，线料在空气或水中没有足够的浸泡时间，导致线料芯部的热量不能转移到线料表面，从而无法进行良好的截面冷却。

水下切粒生产的粒子，由于熔体中存在被困的挥发物，也会出现收缩空隙，一种有效的预防措施是检查挤出机上的真空孔。

四、自然排气口、真空冒料

自然排气口冒料：

喂料转速与主机转速不匹配，适当降低喂料转速或提高主机转速;

加料段到自然排气口所含区域的温度太低，物料没塑化，在螺杆挤压作用下，造成冒生料;

自然排气口附近温度太高，物料黏度严重下降，此段螺杆打滑，物料不能及时被输送至前段，在后续的料流挤压作用下，造成冒熟料;

螺杆的自然排气口位置与机筒的自然排气口位置不相匹配，造成冒料;

此处未设置反向输送元件或反向啮合块，不能降低自然排气口螺槽压力，在后续料流挤压作用下，造成冒料。

真空冒料：

真空抽力太大，把物料吸进真空管道，造成冒料;

螺杆真空位没有设置反向输送元件或反向啮合块，不能降低真空段螺槽压力，在抽真空作用下，造成冒料;

真空段温度太高，物料黏度严重下降，此段螺杆打滑，物料不能及时输送至前段，在真空抽力作用下，造成冒料;

挤出加工温度太低，物料未塑化或阻燃剂等助剂未得到在树脂中得充分分散，在真空抽力作用下，造成冒料;

螺杆组合也合理，位置也匹配，温度以及主机和喂料转速也匹配的前提下，真空垫片偏低，在料流挤压和真空抽力作用下，造成冒料;

机头压力太大(原因包括：口模堵塞、过滤网太多、机头温度太低等)，造成回流增加，在真空抽力作用下，造成冒料。

五、料斗架桥

填料太多、吸潮、团聚，造成混合料与料斗壁摩擦增大，添加“白油”等液态外润滑剂，降低混合料与料斗壁以及混合料之间的摩擦，可解决;

混合料结块(包括高温结块和液态助剂添加太多而结块)，降低烘干温度或高混时间，减少液态助剂添加量，添加对“油状”物具有吸收作用的粉状树脂或助剂(如，高胶粉、AS粉料、PP粉料等)，可解决。

六、下料架桥

主要是因某些加工助剂熔点太低，一区、二区加工温度偏高，物料在喂料料仓软化，粘附在设备壁，造成后续下料困难，适当降低一区、二区加工温度，可解决。