本發(fā)明涉及氟塑料管的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超大口徑ptfe管件糊膏擠出制備方法及其擠出設(shè)備。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯(ptfe)具有所有塑料中最佳的電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性，是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一。然而，聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)卻具有極窄的相變范圍以及疏松彈性特點(diǎn)，從而使其難以像普通熱塑性塑料那樣進(jìn)行擠出或注塑成型。用乳液聚合制成的細(xì)粉(ptfe分散樹脂)，在其中加入適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑而制成糊狀混合物進(jìn)行擠出，是ptfe分散樹脂的常用生產(chǎn)方法。但這種生產(chǎn)方法由于ptfe的特殊性不能進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中需要依靠手動(dòng)控制生產(chǎn)線各個(gè)部分的運(yùn)行狀態(tài)，并且對操作人員的工作經(jīng)驗(yàn)有一定要求，生產(chǎn)過程中人工操作量大，產(chǎn)品穩(wěn)定性受操作影響明顯。在以往的同類產(chǎn)品生產(chǎn)中，操作人員的經(jīng)驗(yàn)和熟練度決定了成品的質(zhì)量水平。在糊膏擠出法生產(chǎn)ptfe產(chǎn)品中保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的，為了滿足市場需要生產(chǎn)連續(xù)、均勻、穩(wěn)定的聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)制品，必須通過引入自動(dòng)化生產(chǎn)來改變現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)。在進(jìn)行ptfe擠出制品的生產(chǎn)中，通過對生產(chǎn)線的自動(dòng)化改造，引入在線測量和定位技術(shù)，對生產(chǎn)線各部分運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，能有效的減輕勞動(dòng)量并提高生產(chǎn)質(zhì)量，尤其是在產(chǎn)品長度較高，尺寸要求嚴(yán)格的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，自動(dòng)化控制的優(yōu)勢明顯。為此，本發(fā)明在聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)法生產(chǎn)中引入了自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而提供了一種連續(xù)、均勻、穩(wěn)定的生產(chǎn)聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)制品的方法。
目前國內(nèi)糊膏擠出法生產(chǎn)ptfe的企業(yè)少量引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，引進(jìn)成本大，且供應(yīng)不及時(shí)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一套自動(dòng)控制方法改進(jìn)ptfe分散樹脂生產(chǎn)技術(shù)，有效減少勞動(dòng)量，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，性能均一的聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)擠出制品，滿足了市場的嚴(yán)格要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種超大口徑ptfe管件糊膏擠出制備方法，所述方法包括原料混合，預(yù)成型，擠出成型，擠出物的速度，位置追蹤，反饋信號對擠出機(jī)控制，燒結(jié)成型，超大口徑ptfe管燒結(jié)后產(chǎn)品的位置測量及反饋控制，聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)管成型產(chǎn)品的制備方法：
s1：原料混合：將聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)+溶劑(美孚isoparg)按10％～20％的比例在低溫下充分、均勻混合，混合時(shí)攪拌器轉(zhuǎn)速低于30轉(zhuǎn)/分，混合5～20分鐘；
s2：混合后的原料常溫放置16～24h，溫度在20℃到50℃之間；
s3：混合后的原料進(jìn)入模具進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓油缸壓力為5mpa，預(yù)壓溫度50℃，形成外觀良好的柱形模坯；
s4：模坯進(jìn)入推壓機(jī)進(jìn)行推壓，料缸溫度為20～40℃，通過模具推壓形成長度一定的管件；
s5：在擠出管材出模具口后，采用光柵測量管件擠出后的位置及擠出速度，并將反饋信號傳遞回?cái)D出機(jī)，由自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)測量結(jié)果對推擠進(jìn)行控制；
s6：將擠出成型后的管材進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度在300～400℃，時(shí)間為30～40秒；
s7：對燒結(jié)后的管材進(jìn)行淬火處理。
與傳統(tǒng)工藝比較，本發(fā)明混合原料配方使用的溶劑為美孚(isoparg)溶劑汽油，不同于傳統(tǒng)溶劑汽油，這樣既改進(jìn)了聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)與溶劑和混合程度，又提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。混合原料配方中的溶劑組分也隨聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)的種類而變化。
其次，從上述生產(chǎn)工藝可知，一種聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)自動(dòng)化生產(chǎn)方法，為保證獲得直徑穩(wěn)定并具有一定長度的制品，本發(fā)明在聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)制品的生產(chǎn)過程中，
改進(jìn)了生產(chǎn)線的控制方法，在推擠速度和傳送速度之間找到最佳平衡點(diǎn)，由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，從而制造出連續(xù)穩(wěn)定并且有一定長度的性能的產(chǎn)品。本發(fā)明中使用的自動(dòng)控制系統(tǒng)已廣泛用于各種工業(yè)過程中，但將此系統(tǒng)用于聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)產(chǎn)品制造，關(guān)鍵是要對合適的環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測。自動(dòng)控制系統(tǒng)的采樣周期在5秒到1秒之間自由選擇，在擠出物速度或位置超出規(guī)定范圍后由控制系統(tǒng)對擠出速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明將自動(dòng)控制系統(tǒng)成功的引入四氟乙烯分散樹脂(ptfe)管材的生產(chǎn)，獲得了優(yōu)良的效果。
其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述采用的溶劑為美孚(isoparg)溶劑油，占混合配料10％～20％重量百分比，組分配比隨樹脂種類變化。
優(yōu)選的技術(shù)方案還有，在所述管材進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)時(shí)采用溫度分段控制的方法進(jìn)行燒結(jié)。
優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述推擠過程采用自動(dòng)化控制。
進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述自動(dòng)化控制為聯(lián)動(dòng)式控制系統(tǒng)，推擠過程中對各部分進(jìn)行監(jiān)測+反饋控制。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一套自動(dòng)控制設(shè)備改進(jìn)ptfe分散樹脂生產(chǎn)技術(shù)，有效減少勞動(dòng)量，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，性能均一的聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)擠出制品，滿足了市場的嚴(yán)格要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一項(xiàng)技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種超大口徑ptfe管件糊膏擠出設(shè)備，所述糊膏擠出設(shè)備包括同軸線依次連接的擠出驅(qū)動(dòng)部件、推壓組件、芯軸組件、原料筒、擠出模具、熱成型組件，所述擠出驅(qū)動(dòng)部件安裝在機(jī)架的尾部，推壓組件的一端與擠出驅(qū)動(dòng)部件連接，另一端與芯軸組件的一端連接，所述原料筒安裝在機(jī)架的前部，在原料筒的出口端安裝有擠出模具，所述芯軸組件穿過原料筒和擠出模具的中心，所述熱成型組件支撐在機(jī)架的前方且與原料筒同心。
其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述擠出驅(qū)動(dòng)部件為油壓機(jī)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：所述超大口徑ptfe管件糊膏擠出制備方法是一套自動(dòng)控制方法改進(jìn)ptfe分散樹脂生產(chǎn)技術(shù)，可有效減少勞動(dòng)量，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定，性能均一的聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)擠出制品，滿足了市場的嚴(yán)格要求。所述方法還并完善了其工藝技術(shù)。提供了二元混料配方以及將自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用半自動(dòng)化聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)生產(chǎn)方法，不但獲得了具有良好耐溫耐壓性能的擠出材料，而且已經(jīng)制成長度長且均勻性良好的管材。生產(chǎn)的聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)制品尺寸誤差小于1％，是一種聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)自動(dòng)化生產(chǎn)方法。
而所述超大口徑ptfe管件糊膏擠出設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，性能穩(wěn)定特點(diǎn)?？煞乐箶D出“夾生”同時(shí)又增強(qiáng)壓延性的樹脂和助擠劑配比嚴(yán)格控制在100：16.31。
附圖說明
圖1是本發(fā)明超大口徑ptfe管件糊膏擠出設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1、擠出驅(qū)動(dòng)部件；2、推壓組件；3、芯軸組件；4、原料筒；5、擠出模具；6、ptfe糊膏擠出管；7、熱成型組件；8、機(jī)架。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明是一種超大口徑ptfe管件糊膏擠出制備方法，所述方法包括原料混合，預(yù)成型，擠出成型，擠出物的速度，位置追蹤，反饋信號對擠出機(jī)控制，燒結(jié)成型，超大口徑ptfe管燒結(jié)后產(chǎn)品的位置測量及反饋控制，聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)管成型產(chǎn)品的制備方法：
s1：原料混合：將聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)+溶劑(美孚isoparg)按10％～20％的比例在低溫下充分、均勻混合，混合時(shí)攪拌器轉(zhuǎn)速低于30轉(zhuǎn)/分，混合5～20分鐘；
s2：混合后的原料常溫放置16～24h，溫度在20℃到50℃之間；
s3：混合后的原料進(jìn)入模具進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓油缸壓力為5mpa，預(yù)壓溫度50℃，形成外觀良好的柱形模坯；
s4：模坯進(jìn)入推壓機(jī)進(jìn)行推壓，料缸溫度為20～40℃，通過模具推壓形成長度一定的管件；
s5：在擠出管材出模具口后，采用光柵測量管件擠出后的位置及擠出速度，并將反饋信號傳遞回?cái)D出機(jī)，由自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)測量結(jié)果對推擠進(jìn)行控制；
s6：將擠出成型后的管材進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度在300～400℃，時(shí)間為30～40秒；
s7：對燒結(jié)后的管材進(jìn)行淬火處理。
與傳統(tǒng)工藝比較，本發(fā)明混合原料配方使用的溶劑為美孚(isoparg)溶劑汽油，不同于傳統(tǒng)溶劑汽油，這樣既改進(jìn)了聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)與溶劑和混合程度，又提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性?；旌显吓浞街械娜軇┙M分也隨聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)的種類而變化。其次，從上述生產(chǎn)工藝可知，一種聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)自動(dòng)化生產(chǎn)方法，為保證獲得直徑穩(wěn)定并具有一定長度的制品，本發(fā)明在聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)制品的生產(chǎn)過程中，改進(jìn)了生產(chǎn)線的控制方法，在推擠速度和傳送速度之間找到最佳平衡點(diǎn)，由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，從而制造出連續(xù)穩(wěn)定并且有一定長度的性能的產(chǎn)品。本發(fā)明中使用的自動(dòng)控制系統(tǒng)已廣泛用于各種工業(yè)過程中，但將此系統(tǒng)用于聚四氟乙烯分散樹脂(ptfe)產(chǎn)品制造，關(guān)鍵是要對合適的環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測。自動(dòng)控制系統(tǒng)的采樣周期在5秒到1秒之間自由選擇，在擠出物速度或位置超出規(guī)定范圍后由控制系統(tǒng)對擠出速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明將自動(dòng)控制系統(tǒng)成功的引入四氟乙烯分散樹脂(ptfe)管材的生產(chǎn)，獲得了優(yōu)良的效果。
對控制系統(tǒng)的方程式：
x＝ax+bu，y＝cx
x：狀態(tài)變量；a：狀態(tài)矩陣；b：輸入矩陣；u：輸入變量
y：輸出變量；c：輸出矩陣
c＝{100····0}
在此，假設(shè)x為制品推壓過程中的速度變量，當(dāng)某一個(gè)xi變化時(shí)，其它變量也會隨之調(diào)整，最后系統(tǒng)反饋回一個(gè)整體的統(tǒng)一速度。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述采用的溶劑為美孚(isoparg)溶劑油，占混合配料10％～20％重量百分比，組分配比隨樹脂種類變化。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案還有，在所述管材進(jìn)入燒結(jié)爐進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)時(shí)采用溫度分段控制的方法進(jìn)行燒結(jié)。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述推擠過程采用自動(dòng)化控制。
進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述自動(dòng)化控制為聯(lián)動(dòng)式控制系統(tǒng)，推擠過程中對各部分進(jìn)行監(jiān)測+反饋控制。
如圖1所示，本發(fā)明的另一項(xiàng)實(shí)施方案是設(shè)計(jì)一種超大口徑ptfe管件糊膏擠出設(shè)備，所述糊膏擠出設(shè)備包括同軸線依次連接的擠出驅(qū)動(dòng)部件1、推壓組件2、芯軸組件3、原料筒4、擠出模具5、熱成型組件7，所述擠出驅(qū)動(dòng)部件1安裝在機(jī)架8的尾部，推壓組件2的一端與擠出驅(qū)動(dòng)部件1連接，另一端與芯軸組件3的一端連接，所述原料筒4安裝在機(jī)架8的前部，在原料筒4的出口端安裝有擠出模具5，所述芯軸組件3穿過原料筒4和擠出模具5的中心，所述熱成型組件7支撐在機(jī)架8的前方且與原料筒4同心。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述擠出驅(qū)動(dòng)部件1為油壓機(jī)。
本發(fā)明超大口徑ptfe管件糊膏擠出設(shè)備的工作原理說明：
將模具組件5安裝在原料筒4出口端；由熱成型組件7預(yù)熱原料；經(jīng)過預(yù)制好的ptfe胚料，放入原料筒4中；安裝芯軸組件3；開啟擠出驅(qū)動(dòng)部件1--大功率油壓機(jī)，使推壓組件2接觸ptfe胚料，按預(yù)定速度推壓；通過ptfe糊膏擠出管6預(yù)制管件；預(yù)制管件經(jīng)過熱成型組件7出來，就是ptfe糊膏擠出管的成品管了。
ptfe胚料的配比和預(yù)制條件；大功率油壓機(jī)的運(yùn)行速度和運(yùn)行壓力；芯軸組件和模具組件的配合調(diào)整，保證預(yù)制管有合適范圍的壁厚和偏心；熱成型組件的分段溫度控制，保證預(yù)制管經(jīng)過合適的燒結(jié)過程，能夠產(chǎn)出合格的成品管。這幾個(gè)條件缺一不可。
成品ptfe糊膏擠出管經(jīng)過各項(xiàng)檢測，性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品技術(shù)條件。
產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：
a.管徑φ116×2mm；
b.拉伸強(qiáng)度(縱向)≥25mpa；拉伸強(qiáng)度(橫向)≥26mpa；
c.斷裂標(biāo)稱應(yīng)變(縱向)≤450％；斷裂標(biāo)稱應(yīng)變(橫向)≤250％；
d.密度≥2g/cm3；
e.擊穿電壓(交流)≥35kv；
f.縱向尺寸變化(260℃/3h)為≤10％。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。