东莞市重源塑料机械有限公司

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塑料颗粒生产工艺全流程详解:从原料到成品的完整指南
来源: 时间:2025-04-23

一、原料预处理阶段

1.1 原料分类与检验

原料类型 检测项目 合格标准
新料树脂 熔指、灰分 符合GB/T 11115
再生料 杂质含量 ≤0.5%
添加剂 有效成分 ≥99%纯度


1.2 预处理关键步骤

  1. 干燥处理

    • 温度:80-120℃(视材料而定)

    • 时间:2-4小时

    • 含水率控制:≤0.05%

  2. 配料混合

    • 高速混料机(转速800-1200rpm)

    • 典型配方:

    • 树脂基料:70-95%
      填充剂:0-25%
      助剂:1-5%

二、熔融挤出工艺

2.1 挤出机结构解析

部件 功能要求 技术参数
螺杆 长径比25:1-40:1 分段温度控制
机筒 耐磨合金衬套 加热功率15-30kW
模头 精密流道设计 表面粗糙度Ra≤0.8μm


2.2 温度分段控制

区段 PE温度(℃) PP温度(℃) ABS温度(℃)
喂料段 160-180 170-190 180-200
压缩段 190-210 200-220 210-230
计量段 200-220 210-230 220-240
模头 190-210 200-220 210-230



三、造粒成型技术

3.1 主流造粒方式对比

类型 原理 适用材料 颗粒形状
水下切粒 水中冷却切割 PE/PP/PS 圆柱形
风冷切粒 气流冷却切割 PVC/ABS 不规则形
热切粒 高温直接切割 TPU/TPE 球形


3.2 工艺参数控制

  • 切刀转速:800-1500rpm(根据产量调节)

  • 冷却水温:40-60℃(水下切粒)

  • 颗粒规格

    • 直径:2-5mm

    • 长度:3-8mm

    • 均匀度偏差:≤5%


四、改性生产工艺

4.1 填充改性流程

  1. 原料预混→2. 熔融共混→3. 挤出造粒
    关键设备

  • 双螺杆挤出机(比扭矩≥11N·m/cm³)

  • 动态称重喂料系统(精度±0.5%)

4.2 增强改性工艺

增强材料 添加比例 性能提升
玻璃纤维 15-40% 强度+80-150%
碳纤维 10-30% 模量+200-300%
矿物粉 20-50% 成本-15-25%



五、质量控制系统

5.1 在线检测项目

检测点 检测方法 控制标准
熔指 自动取样仪 偏差≤±8%
色差 光谱分析 ΔE≤1.5
粒径 图像识别 合格率≥98%


5.2 实验室检测

  • 力学性能:拉伸试验机(GB/T 1040)

  • 热性能:DSC差示扫描量热仪

  • 阻燃性:UL94垂直燃烧测试


六、环保与节能措施

6.1 废气处理系统

  • 工艺流程
    挤出废气→旋风除尘→活性炭吸附→RTO焚烧

  • 排放标准

    • VOCs≤50mg/m³

    • 粉尘≤20mg/m³

6.2 能源优化方案

措施 节能效果 投资回收期
伺服电机 25-30% 1.5-2年
热回收系统 15-20% 2-3年
智能温控 8-12% 1年以内



七、常见问题解决

7.1 生产异常处理

问题现象 可能原因 解决方案
颗粒发黄 温度过高 降低模头温度10-15℃
尺寸不均 切刀磨损 更换刀具(间隙0.1-0.3mm)
黑点杂质 滤网破损 更换滤网(目数≥120)


7.2 设备维护要点

  • 每日保养

    • 清理模头残留

    • 检查润滑系统

  • 年度大修

    • 螺杆精度检测

    • 电气系统绝缘测试


八、行业创新方向

8.1 智能化生产

  • 物联网应用

    • 实时监控能耗

    • 预测性维护系统

  • 数字孪生

    • 虚拟调试新配方

    • 工艺参数优化

8.2 绿色技术

  • 化学回收

    • PET解聚再生

    • PC醇解法

  • 生物基材料

    • PLA共混改性

    • PHA应用拓展


典型生产线配置

9.1 小型生产线(1吨/日)

  • 设备清单

    • 单螺杆挤出机(Φ65mm)

    • 风冷切粒机

    • 简易混料系统

  • 投资预算:50-80万元

9.2 大型生产线(10吨/日)

  • 设备清单

    • 双螺杆挤出机(Φ120mm)

    • 水下切粒系统

    • 自动配料仓

  • 投资预算:300-500万元


工艺优化建议

  1. 原料预处理:采用除湿干燥机(露点≤-40℃)

  2. 螺杆组合:根据材料特性定制混炼段

  3. 模具设计:采用CFD模拟优化流道

  4. 质量追溯:建立批次管理系统

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