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专家解读I SPC石塑地板基材层生产具体工艺

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专家解读I SPC石塑地板基材层生产具体工艺

分类:
行业新闻
来源:
发布时间:
2019/04/26
【摘要】:
SPC石塑地板SPC(Stone plactic composite),是基于高科技开发出的LVT地板加强版的新型环保型地板,具有零甲醛,防霉,防潮,防火,防虫,安装简单等特点。福仕嘉生产厂家专家将对SPC石塑地板的SPC基材层生产工艺具体做一个详细解读。

 

SPC石塑地板SPC(Stone plactic composite),是基于高科技开发出的LVT地板加强版的新型环保型地板,具有零甲醛,防霉,防潮,防火,防虫,安装简单等特点。福仕嘉生产厂家专家将对SPC石塑地板的SPC基材层生产工艺具体做一个详细解读。

 

SPC石塑地板是由挤出机结合T型模具挤出PVC基材,用三辊或四辊压延机分别把PVC耐磨层、PVC彩膜和PVC基材,一次性加热贴合、压纹的产品,工艺简单、贴合靠热量完成,不需要胶水福仕嘉SPC地板材料使用环保配方,不含重金属、邻苯二甲酸酯、甲醇等有害物质,符合EN14372、EN649-2011、IEC62321、GB4085-83标准。福仕嘉出口欧美发达国家及亚太市场广受欢迎。

 

福仕嘉SPC石塑地板的主要质量要求

序号

项目

要求

1

厚度偏差

± 0.05mm

2

密度

1.9~2.1g/cm³

3

收缩率

≤0.1%(80℃ 6小时)

4

翘曲

≤ 0.5mm/m

5

垂直度直线度

≤400mm范围内≤0.25mm

≥400mm范围内≤0.35mm

6

防滑指数

≥0.30mm

7

锁扣间隙

≤0.10mm

8

锁扣拉力

常温 23℃

5mm>13-15kgs/5cm

4.2mm>12kgs/5cm

15-18kgs/5cm

(短边如果用V扣)

9

耐光性

≥6

10

导热系数

0.25 W/(m•℃)

11

剥离力

≥ 50N/cm²

 

 

福仕嘉SPC石塑地板主要性能要求

1、有较低的收缩率、翘曲度和较好的韧性。
2、保证各种环境下不易变形和较好的锁扣拉力以及基材和膜之间一定的剥离力。性能主要依靠材料种类组份加工工艺设备能力来决定。

 

加工要求

1、由于SPC地板生产线挤出量比较大,而且需要在线复膜,因此连续生产的稳定性相当重要。
2、由于SPC地板是高填充,螺杆磨损严重,螺杆价值比较高,因此必须考虑螺杆寿命对总成本的影响。
3、地板比较薄、厚度公差要求小,挤出速度快,因此要求有较好的物料分散性、塑化性能和流动性。

 

加工设备

1、高耐磨,挤出压力相对较低塑化较好的螺杆料筒;
2、设计合理出料均匀的模具;
3、操作调整简单、控制厚度精确的多辊压延系统;
4、膜导向涨力控制纠偏系统精确可靠;
5、并有足够的冷却空间和能力;
6、切割及移动不能对板材外观及翘曲程度产生不利影响;
7、生产厂家选型:不能片面追求产量,而是根据自己板材的厚度范围选择机器大小。80/92/110适应不同厚度范围的板材生产,一般配置1:2:1或者1:3:1比较合理。
(挤出机的大小和板材的厚度应合理匹配)

 

原材料及配方

序号

名称

数量

备注

1

PVC五型树脂

75

 

2

重质碳酸钙

225

400~450目

3

CZ-7175

6.5~7.5

 

4

TG-60

0.9-1.2

 

5

PE蜡 1

0.6

 

6

PE蜡 2 

0.3~0.5

 

7

ACR

2.5~4

 

8

增韧剂

4~8

 

9

分散剂

适量

 

10

回料

30~50

 

配方要点
1、PVC树脂:采用乙烯法五型树脂,强度韧性比较好、环保。
2、钙粉的细度:因为添加比例大,直接影响配方成本、加工性能和螺杆料筒的磨损及产品性能,所以不能选择过粗的钙粉,钙粉细度以400-800目为宜。
3、内外润滑:考虑材料在挤出机内高温停留时间长,以及材料的性能以及剥离力的因素,建议采用高性能的蜡控制较小的使用量,并且采用不同的蜡满足初期及中长期的润滑要求。
4、ACR:由于SPC地板钙粉含量高,塑化要求高,除了螺杆类型和加工工艺上的控制,必须通过加入助剂帮助塑化,并且保证熔体有一定的强度,并在压延过程中有一定的延展性。
5、增韧剂:地板不仅仅需要低的收缩率,良好的刚性,而且需要一定的韧性,需要刚性和韧性相互平衡,保证锁扣的牢固度,高温下不发软、以及在低温下保持一定的韧性。CPE韧性好,但是添加份数大的情况降低PVC的刚性,维卡软化温度,且导致收缩率变大。
6、分散剂:由于组份比较多,而且碳酸钙添加比例比较大,因此碳酸钙的侵润分散处理以及各组份分散很重要。通过分散不仅能改善加工性能同时能提高产品的性能,提高拆模周期,减少和延缓螺杆料筒的磨损。
PE蜡不仅仅是润滑剂,而且有分散作用,不过添加量大会影响内外润滑的平衡和熔体强度变差以及增加制品的收缩率及降低剥离力、制品变脆。
环保增塑剂:能起到一定的分散作用,并且帮助塑化,但是用量过大,会影响收缩率,制品维卡温度下降,随着使用时间的推移,制品会变脆。
其他分散剂:氟化类化合物、异氰酸酯类化合物,用量小,效果好,不仅起到分散作用同时还有偶联润滑作用,不过价格高。
7、回料:尽量使用本公司的生产回料和后加工的回收料。
注意:干净、不潮湿,批量破碎共混后磨粉。特别是分切开槽的回收料,必须按比例共混磨粉,形成封闭的回料循环使用。回料添加量变化大需要进行试样调整工艺配方。

 

加工工艺及控制

1、配方和称量
不同种类重量的物料,需要用相对应精度的衡器,保证称量精度。
物料的集成:方便储存称量流转投料,需要进行抽样复核组份及精确度。如果是自动称量系统同样需要监控复核。

2、混料储存

投料的次序:根据加料的方式决定投料次序。
自动投料混合系统可设置成:填充料90℃,处理剂和PVC树脂95℃,稳定剂润滑剂105-110℃,加工助剂增强剂115℃,回料120-125℃。
人工加料PVC树脂+填充料+小料+PVC树脂+填充料+PVC树脂+回料;一次性投料,120-125℃放料。
冷混:必须充分快速冷却,防止物料变质,有能力冷却到40-45℃。
储存:为保证物料均匀性,需要采用大的储料罐储存并搁置一定时间再使用。
混合好搁置一定时间的料,需要检测不同批次物料的干流性,并且检测物流的流变性能,作为监控手段,并且提供分析改进的依据。

注意不同混料机存在混合效果差异,混合温度和时间存在差异

3、挤出工艺
加工工艺的设置,不仅仅影响加工水平,也影响产品质量和生产效率。需要结合设备特性、材料性能、配方一起综合考虑。
挤出机的大小和生产产品规格的关系,挤出机的大小同产品截面大小存在一定的关系。
例如,110的挤出机做4mm厚度的板,比较困难。首先大挤出机一定的挤出转速下,生产线速度已经很快,成型压力比较高,对于材料的塑化和流动性要求高,如果依靠开大口模间隙来生产,则纵向拉伸比较大,对熔体强度要求高,而且由于拉伸取向容易造成纵横向收缩率相差大,引起收缩率超标和板材翘曲。同时高速度生产对于压延贴合冷却要求也高。
如果用110挤出生产线生产地板,配方工艺都应谨慎设计和设置。
根据目前的情况:92、80机组做4mm以下的地板比较合适。口模间隙略大于地板厚度。
机身:一区二区温度非常重要,需要确保塑化便于抽真空。太高,容易在真空口积料,一般在185-195之间,其他可以略低。
合流芯的温度,对背压影响大,低一点对于熔体由螺旋运动变成直线移动有利,一般在165-175℃。
模具温度相对要高一点,利于小间隙熔体的流动。一般在190-200℃之间,同时结合模具间隙对应调整坯料的厚薄均匀。
挤出机主机转速:一般控制在额定转速的75-85%。喂料速度主要根据主机转速和主机(负荷)电流确定。
在配方确定的前提下,加工温度、主机转速、喂料速度相互匹配,做到电流稳定、出料均匀表面无缺陷,有一定的生产速度。
在螺杆使用一定时间会出现磨损。先可以调整加工工艺,比如降低挤出速度,增加喂料速度,适当提高一、二区的加工温度降低合流芯的温度。适当调整配方增加ACR的用量。必要时,重新调整螺杆料筒相关的间隙,打磨抛光受损的部位,再调整工艺配方。

 

4、压延贴膜工艺

在挤出稳定的前提下进行。
主要控制:辊筒间隙、温度、速度、以及前后速度的匹配。
第一对辊筒的间隙和速度确定了地板的基本厚度,应该根据挤出的线速度初步确定。后面覆膜辊筒速度略快一点,保证有一定的涨力,不引起膜拉伸变窄为宜。牵引速度而是如此,不至于板材变形。根据实际情况有的调整慢一点。压花和贴膜,主要依靠辊筒间隙、辊筒温度决定,不同的板材厚度、膜的种类,采用不同的间隙和温度,并且考虑牵引速度的影响。
辊温和速度:应保证压延正常、压花清晰、贴膜粘合牢固、切边充分、膜不变形。
辊筒温度:一般在165-185℃。
前后二对辊筒的间隙,基本一致。二者需要结合起来调整。
80机组4mm地板参考生产工艺参考:

热混:125℃   

冷混:45℃

口模间隙:3.8~4.0中间略小

机身:

一区

二区

三区

四区 

五区

合流芯

190

185

180

175

180

165

模具一

模具二

模具三

模具四

模具五

侧板

192

191

190

191

192

195

主机转速:20rpm 

主机电流;75A 
喂料转速:10rpm
压延间隙:4mm
辊筒温度:175℃
辊筒及牵引速度:600(表值)

 

5、定型及其他
由于生产过程中的产品还没有完全定型,因此切割流转避免受力,承载的托盘需要坚固平整。产品检测也需要将基材及成品搁至一定时间进行取样。

 

6、常见问题简析--产品成型不良

    1)产品尺寸不稳定,定型模不满模,壁厚不均匀     原因:配方内外润滑不合理,定量喂料转速不稳定,螺杆料桶磨损严重,配合间隙不对;    解决方案:改善内外滑剂配比,修正喂料故障,更换料桶和螺杆,调整料桶和螺杆间隙。

2)产品外观亮泽不均匀、颜色色差偏差明显,表面出现不规则鱼鳞纹;产品性能不良;韧性差,产品偏脆、抗冲击性能不合格

原因:配方结构不合理,无机填充过高,塑化不良,抗冲材料添加量不足;
解决方案:修正配方结构,适当降低无机填充物含量,修正物料塑化至65%左右,酌情增加抗冲材料。  
3)成品产出弯曲,形变,局部下陷
原因:机头与定型模不在同一平面,挤出速度过快,冷去水温过高,水压过小水流量不足、水气路不通畅,真空负压不足;
解决方案:矫正机头口模和定型模在同一水平面、降低挤出速度&冷却水温,提升水压和流量,调整真空负压检查水路、气路畅通。

 

 


结论

只有充分了解产品的质量和加工要求,结合设备、材料,合理设计配方和加工工艺,掌握其作用和相互间的关系和影响,就能平衡好产品质量、生产效率、配方成本、加工成本这几个要素

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