本發(fā)明涉及聚乙烯管材生產(chǎn)，具體是指一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法。

背景技術：

1、在聚乙烯管材的生產(chǎn)過程中，尤其是外徑≥630mm、壁厚≥37.4mm的大口徑厚壁管材的生產(chǎn)，由于管材內壁無法直接受到外部冷卻水的冷卻，導致管材內壁的原料無法迅速降溫凝固，熔體（熔融態(tài)原料）在重力作用下向底部緩慢流動，最終造成管材壁厚不均勻，即所謂的熔垂現(xiàn)象，需要整體地、大幅度地提高壁厚以滿足產(chǎn)品標準對管材最低壁厚的要求；如果管材內壁采用風冷，則冷卻速率過低而實用性不足；采用噴霧冷卻，管材內部上部會產(chǎn)生水蒸汽，下部產(chǎn)生冷凝水，冷卻不均勻，且會嚴重影響管材的力學性能及外觀質量；目前，常規(guī)的解決方法是降低熔體溫度或使用低剪切應力下流動性較低的原料（低熔垂原料，low-sag），但這些方法往往會導致管材外觀質量下降、力學性能變差或生產(chǎn)成本增加；因此，亟需一種既能有效減少熔垂現(xiàn)象，又能保證管材質量和降低生產(chǎn)成本的生產(chǎn)方法；為此，提出一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決以上問題而提出一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征是所述的生產(chǎn)方法如下：

3、a.將物料進入擠出機，經(jīng)剪切加熱后呈熔融狀態(tài)；

4、b.控制擠出成型模具若干不同區(qū)域的加熱溫度，使原料熔體在模具局部溫度較高的出料速度最快，原料熔體在模具局部溫度較低的出料速度最慢，進而實現(xiàn)原料熔體流動后壁厚均勻的效果，對原料熔體流失區(qū)域的補料，而避免高熔垂現(xiàn)象導致的管道內壁塑化不均；其中原料熔體流失最多區(qū)域的加熱溫度最高，原料熔體堆積區(qū)域的加熱溫度最低，原料熔體流失最多區(qū)域與原料熔體堆積區(qū)域之間為正常區(qū)域，其溫度介于上述兩區(qū)域的溫度之間。

5、進一步優(yōu)選的，還包括在原料熔體流失最多區(qū)域對應處的芯模上至少設置一處凹部，在原料熔體堆積區(qū)域對應處的芯模上至少設置一處凸部。

6、進一步優(yōu)選的，還包括設置在上述步驟b后的下述步驟：

7、管坯離開模具后進入定徑箱，使管坯外壁貼合定徑套內壁，并與分段冷卻系統(tǒng)配合，使高溫管坯迅速固化定型，牽引機將冷卻后的管道勻速牽引至切割處，按定長對管道進行切割。

8、進一步優(yōu)選的，所述的原料熔體流失最多區(qū)域和凹部設置在芯模的1點-3點區(qū)域和9點-11點區(qū)域，所述的原料熔體堆積區(qū)和凸部設置在芯模的5點-7點區(qū)域。

9、進一步優(yōu)選的，所述的凹部的凹進尺寸大于凸部的凸出尺寸。

10、進一步優(yōu)選的，所述的凹部、凸部與正常區(qū)域之間采用平滑過渡。

11、進一步優(yōu)選的，所述的芯模出料端方向設有低溫模塊。

12、進一步優(yōu)選的，所述的低溫模塊與芯模之間設有用于減緩芯模進料端方向高溫傳導的硅膠片。

13、進一步優(yōu)選的，所述的分段冷卻包括對管道外壁采用水冷方式，對管道內壁采用風冷或間接水冷方式。

14、本發(fā)明的有益效果：通過控制模具上若干不同區(qū)域的加熱溫度，使原料熔體流失最多的區(qū)域的溫度最高，正常區(qū)域的溫度其次，原料熔體堆積區(qū)域的溫度最低，使原料熔體在模具各個區(qū)域的出料速度不同，進而使模具溫度高的區(qū)域出料速度最快，模具溫度低的區(qū)域出料最少，實現(xiàn)對原料熔體流失區(qū)域的適當補償，減少原料熔體堆積區(qū)域的壁厚過厚，從而避免熔垂現(xiàn)象導致的管道內壁厚度不均；

15、通過在芯模上設置凸部和凹部，凹部可增加原料的擠出量，彌補高熔垂現(xiàn)象流失的原料，凸部可減少原料的擠出量，在熔垂過程中，將凹部多出標準壁厚的原料流動至正常區(qū)域，而正常區(qū)域的原料流動至凸部，通過凹部、正常區(qū)域、凸部弧度和深度的合理設置，最終實現(xiàn)最少用料的同時保證管道的壁厚均勻性；同時凸部與凹部之間采用平滑過渡，優(yōu)化原料的流動路徑，減少原料在模具內的滯留時間，降低熔垂現(xiàn)象的發(fā)生概率，從而減少原料流動過程中的應力集中，確保管道的力學性能及外觀質量；

16、通過低溫模塊的設置，可以預冷卻管道內壁材料，從而擴展凹部與凸部模具的適用原料范圍，降低模具的制作成本；

17、通過分段冷卻的設置，避免管道內壁采用常規(guī)的水槽冷卻方式，增加成本的同時避免了因冷卻水冷卻的速率過快，產(chǎn)生內應力，提高了管道的力學性能和外觀質量，降低了生產(chǎn)成本。

技術特征：

1.一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征在于：還包括在原料熔體流失最多區(qū)域對應處的芯模上至少設置一處凹部，在原料熔體堆積區(qū)域對應處的芯模上至少設置一處凸部。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征在于：還包括設置在上述步驟b后的下述步驟：

4.根據(jù)權利要求2所述的一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的原料熔體流失最多區(qū)域和凹部設置在芯模的1點-3點區(qū)域和9點-11點區(qū)域，所述的原料熔體堆積區(qū)和凸部設置在芯模的5點-7點區(qū)域。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的凹部的凹進尺寸大于凸部的凸出尺寸。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的凹部、凸部與正常區(qū)域之間采用平滑過渡。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的平滑過渡為圓弧過渡或斜面過渡。

8.根據(jù)權利要求2所述的一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的芯模出料端方向設有低溫模塊。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的低溫模塊與芯模之間設有用于減緩芯模進料端方向高溫傳導的硅膠片。

10.根據(jù)權利要求3所述的一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的分段冷卻包括對管道外壁采用水冷方式，對管道內壁采用風冷或間接水冷方式。

技術總結
本發(fā)明公開了一種低熔垂厚壁聚乙烯管材的生產(chǎn)方法，其特征是所述的生產(chǎn)方法如下：物料進入擠出機，經(jīng)剪切加熱后呈熔融狀態(tài)；控制擠出成型模具若干不同區(qū)域的加熱溫度度；本發(fā)明專利通過控制模具上若干不同區(qū)域的加熱溫度，使原料熔體流失最多的區(qū)域的溫度最高，正常區(qū)域的溫度其次，原料熔體堆積區(qū)域的溫度最低，使原料熔體在模具各個區(qū)域的出料速度不同，進而使模具溫度高的區(qū)域出料速度最快，模具溫度低的區(qū)域出料最少，實現(xiàn)對原料熔體流失區(qū)域的適當補償，減少原料熔體堆積區(qū)域的壁厚過厚，從而避免熔垂現(xiàn)象導致的管道內壁厚度不均。

技術研發(fā)人員：盧偉文,裘旭東,駱宏偉,李林松,胡德源,黃濤,鐘義,唐巧紅,孫金鴻
受保護的技術使用者：浙江地球管業(yè)有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15