PVC異型材擠出技術的新發展

經過幾十年的發展，門窗異型材市場已經發展成為塑料的最主要市場之一。目前北美和西歐的塑料窗異型材在全部窗異型材市場中的份額分別為40% 和30%以上。德國是最大的塑料窗異型材消費國，塑料型材的比例已達到50%以上。我國塑料窗異型材的開發始于80年代，90年代是我國塑料窗異型材高速發展的時期，特別是1995年以來，在國民經濟持續穩定發展的大環境下，作為國家重點推廣應用的3種化學建材之一的塑料門窗異型材取得了快速的發展。目前我國塑料門窗行業已經進入產業化的發展階段，1999年底我國塑料門窗占我國建筑門窗市場的15%左右。隨著住宅產業、城市基礎設施建設、小城鎮建設和西部建設的發展需要， 國家將進一步加大扶持和發展化學建材的工作力度。今后10年我國塑料門窗異型材市場的發展空間巨大，《國家化學建材產業“十五”計劃和2010年發展綱要》指出，到2005年塑料門窗在全國建筑門窗市場占有率要達到25%以上，2010年要達到30%以上。 而塑料門窗行業市場競爭的加劇，迫使生產廠家不斷發展新技術，高效率地生產高質量、低能耗、低成本的產品。目前主要的發展趨勢有物料處理的自動化PVC物料處理的傳統方法是采用人工配料、熱混、冷混、輸送。近幾年，我國硬質PVC異型材擠出行業進入了高速發展期，企業的規模不斷擴大，在這種形勢下，傳統的物料處理方法已不能滿足大批量生產的需要，物料處理的自動化已成大勢所趨。物料處理的自動化是指以電腦控制的自動配料系統為核心，輔以氣力輸送，再與熱、冷混合機相組合，從而構成一套完整的PVC配料、混料生產線。這項技術從８0年代中期引入我國，并在一些有一定規模的大企業中應用。這種技術的優點在于配料精度高、生產效率高、污染少，能滿足大批量擠出生產的需要。 高速擠出技術 在高速擠出中，物料的剪切速率有較大幅度的提高，因此其配方要作相應的調整，對物料的混合工藝以及擠出工藝條件的控制，都有更嚴格的要求。高速擠出要求擠出機塑化能力強、擠出量大，牽引設備的牽引力大、速度調節范圍更寬且波動小。定型模的冷卻定型效果也是實現高速擠出的關鍵，一般采用由干式、濕式混合定型結構組成的真空冷卻定型系統。 共擠出技術 共擠出技術是塑料擠出技術中的先進技術，其中有： ◆ PVC-PVC色母料共擠 把顏料混入硬質PVC樹脂載體，加工制成色母料，用色母料在PVC型材表面共擠一層帶色薄層，達到色彩豐富的裝飾效果。可生產諸如玫瑰紅、淡藍、古銅、淺灰等色彩的型材。缺點是耐候性差，邊角料回收困難。 ◆ PVC-PMMA雙色共擠 在PVC型材朝戶外的表面共擠一層0.2～0.5mm厚的PMMA，來提高型材的著色效果和抗老化性能，利用這種技術可生產紅、黃、綠、褐各種顏色及人們偏愛的仿木紋表面。 ◆ PVC軟硬共擠 通常是將密封單元直接擠嵌在型材的相應部位，提高密封的可靠性，同時，也可以降低原材料消耗，方便門窗的組裝。 ◆ PVC新舊料共擠 在型材性能和質量要求不高的部位，應用回收的廢料共擠，可以降低成本，此項技術成功地解決了一直困擾型材生產廠家的邊角料等回收廢料質量差的問題。 最近，Greiner公司開發出一種置于定型臺上的共擠出機。這種共擠出機是用剛性框架與定型臺聯接，其擠壓系統與水平方向呈一定角度布置，這個角度可以調整。另外，擠壓系統還可以平行移動，以使其擠出中心與主擠出機的擠出中心在同一平面內，從而實現復合共擠。 低發泡擠出技術 近年來，硬質PVC低發泡擠出在世界范圍內得到迅速發展。硬質PVC低發泡擠出的主要應用領域之一便是門窗異型材。這類制品的主要優點在于，一、節省原材料消耗；二、制品內殘余應力很小，尺寸穩定性好；三、隔音、保溫性能優良。硬質PVC低發泡材料，通常采用自由發泡、結皮控制發泡或者共擠出發泡３種工藝之一進行生產。門窗異型材一般采用結皮控制發泡工藝。結皮控制發泡法是指采用一個特殊的、內有型芯的口模，從而使塑化的料束分流，當料束被送入口模前的定型套中，其表面冷卻形成皮層，并在內部發泡。發泡擠出的關鍵就是使發泡劑的分解、成核、氣泡的長大及固定等系列過程和PVC樹脂的熔融塑化及成型過程相適應。 低煙難燃型硬質PVC 門窗異型材由硬質PVC材料制作的門窗本身并不易燃，但一旦有火災發生時，PVC材料在高溫下會分解放出ＣＯ、ＨＣｌ等有毒或強腐蝕性氣體，并形成煙霧。因此，開發低煙難燃硬質PVC門窗型材對保障人們的生命財產安全具有重要意義。ＧＢ８６2４要求硬質PVC化學建材的燃燒性能應達到Ｂ１級(即難燃級)，即要求煙密度ＳＯＲ＜７5。目前我國PVC塑料建材中，低煙難燃級的產品還很少。最近，四川消防科學研究所、汕頭大學、北京聯合大學、鄭州輕工學院、山西省化工研究所、惠州大學等單位，在這方面都取得了不同程度的進展，開發的新動向是在阻燃體系中同時考慮阻燃和消煙的雙重要求。