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本文以线料切粒与水下切粒两种工艺为出发点,详细分析了常见的7种切粒问题及相应的解决方案,为您的切粒生产线能持续大量生产出优质产品提供了一些建议.
图1 切粒过程中常遇到的问题是切粒拖尾（粒料突起），它可通过调整切割系统来解决
通常，塑料粒料在模面切粒机上生产，呈阿司匹林药片的形状，或者在一条线料生产线上制造，呈直角圆柱形。但无论采用哪种生产方式，它们对注塑成型商、型材挤出商和配混商（他们把再生废料引入到新料加工体系中）而言都是进行生产的首选材料。
图2 收缩空隙的存在说明线料回火不恰当
常见切粒问题及解决方案
线料切粒和水下切粒都为树脂制造商、配混商和回收操作提出了一些独特的挑战，包括以下几类经常遇到的问题：
1. 处理料末
对于许多结晶性材料而言，如通用聚苯乙烯，料末似乎是一种常见且特有的危害。它们之所以成为加工商需要面对的问题，是因为它们会改变材料的体积密度，在挤出机机筒中降解或烧焦，为输送过程带来麻烦。树脂生产商的主要目标是生产均一的粒形，即具有既定的长度和直径，没有来自料末或外来物质的污染。
针对此问题，可通过调节设备并控制一些重要的工艺参数，达到减轻料末的目的。当进入切刀时，线料生产线的温度应尽可能接近材料的维卡软化点，以确保线料尽可能受到热切，从而避免破裂。
针对特定的聚合物，选择带有适当切粒角度的滚刀，在减少料末方面发挥着重要作用。对于未填充聚合物，应尽量使用司太立合金钢（Stellite）或工具钢滚刀，并使滚刀和底刀刀口保持锋利，以避免弄碎聚合物。对于切粒之后的后续设备，无论加压还是真空设备，都要避免裹入空气。
对于水下切粒线，要确保在加工过程中保持足够的顶住模面的刀压，并适当调节切粒后的停留时间，以确保粒子进入干燥机时是热的。
2. 解决拖尾问题
所谓拖尾，就是粒子边缘有些突出，切割边缘就像曲棍球杆的形状，它看起来像一个位于切口底部的污染物或者撕扯物。其产生的原因是，切割装置在此处没能进行干脆利落的切割。一般情况下，从线料切粒机出来的正确切割粒子应该是一个直角圆柱体，从水下切粒机出来的正确切粒应该是一个近乎完美的球形。
通常，不容易出现料末的材料也会因为拖尾而产生料末。假定所有的加工参数都经过了检查，拖尾一般可能被诊断为切割问题。对于线料切粒生产线而言，其解决方法是更换滚刀与底刀以提供崭新且锋利的切刃；或按照制造商手册规定的数值重新确定设备间距。对于水下切粒线而言，需要检查模板与刀刃，以确保没有刻痕，因为刻痕和沟槽常常引起拖尾。
图3 相互粘连的一系列粒料，通常被称为双联或拉链，其产生的原因可能是加工水温过高或水流速度太低
3. 改进线料控制
细长条（Jack straws）是切粒机生产出的一类非正常的产品，顾名思义，其长度比常规粒子尺寸长，长出的尺寸通常在几英寸范围内变动。细长条（也称为斜角切割粒子）的出现表明线料喂入滚刀时的线料姿态控制不好，具体而言是由于线料在喂入滚刀时并非处于垂直角度，因此在切割时，线料末端将出现一个倾斜角度。
喂入辊（咬入点）和滚刀（切割点）之间的距离称为压进距离，在这个跨度上没有任何东西用以控制线料。切粒机不同于木板刨床，如果喂入辊安装不正，或者工况差，那么塑料线料将不会以垂直于切割面的角度喂入到切割装置中，如此一来，线料开始彼此交叉，引起切割质量的进一步恶化，最终产生严重问题。交叉的线料将迫使两个喂入辊彼此分开，使线料失去张力，进而导致线料暂时垂落，使线料偏向喂入辊的两边。
出现上述问题的预警信号是，上喂入辊处于糟糕的工况，存在沟槽、裂纹或者变色（老化或热导致的硬化）等现象。其他线料控制方面的常见问题还包括：下喂入辊磨损，这将引起牵引力的损失；不正确的线料淬火工艺，这将会导致线料象蛇一样剧烈弯曲；还有磨损的线料模板，它将产生各种直径不同的线料。不仅如此，制造商们还要警惕极端磨损的滚刀和顶住线料的底刀，因为底刀负责把线料推到切割点，防止切刀在超高转速下运转，因为这种超高转速会引起线料摇摆。
在水下切粒系统中，细长条产生的主要原因是由于喂入速度与切刀速度不匹配，在此情况下，需要增加切刀速度来匹配喂入速度，或者减小喂入速度来匹配切刀速度。另外，在加工过程中还要确保切割刀头上有足够的刀片，以保证粒子具有正确的几何形状，并检查是否有模孔发生聚合物料流的慢动或阻塞。
4. 线料漂移
线料漂移是线料在喂入平台上存在的向一边集束的倾向状态，它会引起料粒质量变差、存在细长条和加工紊乱等问题。如果切粒机切割平面没有平行于挤出机挤条模板，那么线料将会出现向左边或右边拥挤的趋势，最终导致线料漂移。另外，造成线料漂移的其他原因还包括下喂入辊与刮刀的间隙不恒定、下喂入辊的直径不一致等。
5. 避免收缩空隙
收缩空隙和空心粒料表明线料的回火不恰当。收缩空隙轻微时可能只是粒子端面上的一个小坑，而严重时可能会产生空心粒子，就象调酒棒一样，这种现象出现的情况是，线料的芯部温度接近熔融状态，且线料被切粒后马上收缩。而得到正确回火的线料，其界面的温度梯度会保持恒定，且其被切割时对冷却介质（空气或水）没有响应。
收缩空隙出现的具体原因是，当加工水对特定的聚合物太热或太冷时，线料的外表层冷冻住，产生了一个硬壳，而把热量留在了线料芯部；另外，线料在空气或水中没有足够的浸泡时间，导致线料芯部的热量不能转移到线料表面，从而无法进行良好的截面冷却。
水下切粒生产的粒子，由于熔体中存在被困的挥发物，也会出现收缩空隙，一种有效的预防措施是检查挤出机上的真空孔。
6. 工艺调整防止连粒
连粒是指一系列粒子彼此相连的情形，即在某些情况下，粒子之间通过薄膜端面对端面或者以切向的方式连接在一起。在加工过程中，几个工艺问题可能独自或共同导致此种现象的发生。例如，加工水太热就是造成连粒的一个原因，在此情况下，应该降低水温以给予粒子表面足够的淬冷；另外，水流速度过低也是引起连粒的一个原因，它会导致粒子切粒室速度减慢，进而出现粒子团聚。此外，如果模头的孔眼距离过近，在加工过程中出口膨胀将会造成粒子触碰，其解决方法就是采用大间距、孔数少的模头替换现有模头。
7. 破刀可能更费钱
切粒设备的底刀是一种坚硬的碳化钢片，在其适当位置上焊有因瓦合金，能使它通过螺纹安装到支架上。通常，底刀的刀刃转动后就会出现底刀破裂的现象，对此，可采取适当措施来避免这种问题，在此过程中需要仔细遵照制造商设备手册上推荐的办法进行。在此，需要特别强调的一点是，有螺纹的因瓦合金芯棒是通过银焊固定到位的，它有一个剪切限制，容易在安装时被过大的转矩破坏。另外，在旋转或安装中，破裂的底刀易发生移位，并会在切粒机中飞散，破坏滚刀的刀刃，提高维修费用。
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