色母粒擠出模溫失控，黑度發(fā)灰與螺桿抱死如何排查

很多做色母粒的生產(chǎn)廠家，平時生產(chǎn)的時候都碰到過類似的問題，剛擠出來的黑色母顏色看著還可以，等停機(jī)冷卻之后再開機(jī)，或者換了另一批原料之后，顏色就發(fā)灰、發(fā)白，操作工第一反應(yīng)大多是去調(diào)調(diào)色粉的配方，反復(fù)校準(zhǔn)好幾次也看不出什么變化，實際上啊，問題的根源很可能就出在擠出機(jī)模溫機(jī)的控溫穩(wěn)定性上。

色母粒本身屬于高填充體系，炭黑的含量很高，熔體粘度對溫度是特別敏感的，擠出機(jī)各個區(qū)段的溫度哪怕只偏差3-5℃，炭黑在樹脂里的分散狀態(tài)就會發(fā)生改變，直接就導(dǎo)致黑度下降，同時模溫機(jī)供油流量不足的時候，螺桿扭矩還會異常升高，情況嚴(yán)重的話直接就抱死了，我們就從幾個常見的方向來梳理下排查的思路。

模溫機(jī)選型：功率和流量不能只看說明書

不少客戶采購設(shè)備的時候，只盯著模溫機(jī)的加熱功率和最大流量看，完全忽略了參數(shù)要和擠出機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)做匹配。

加熱功率也不是越大越好的，對于高填充的黑色母來說，螺桿摩擦剪切會自己產(chǎn)生大量的熱量，如果模溫機(jī)加熱功率太大，冷卻響應(yīng)速度又慢，整個溫控系統(tǒng)就會頻繁振蕩，帶得機(jī)筒溫度上下亂跳，推薦選用帶雙PID控制的模溫機(jī)，可以同時管控加熱和冷卻的輸出，把溫度波動控制在±1℃以內(nèi)。

循環(huán)泵的揚(yáng)程與流量，也需要對應(yīng)匹配螺桿直徑和長徑比，有些生產(chǎn)線的螺桿長徑比能達(dá)到28:1，末端的熔體壓力很大，要是泵的揚(yáng)程不夠，導(dǎo)熱油的流速就會偏低，帶走多余剪切熱的能力就跟不上，一般來說流速維持在1.5-2.0 m/s（對應(yīng)配套管徑）就可以，能保證各個區(qū)段的溫控均勻。

利拿實業(yè)在色母粒專用的雙螺桿造粒機(jī)配套方案里，針對高填充的生產(chǎn)體系，開發(fā)了喂料區(qū)、螺桿段、機(jī)頭三個獨(dú)立溫區(qū)的聯(lián)合溫控方案，也減少了因為局部過熱導(dǎo)致的分散不良問題。

最常見故障：溫控PID與擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速的匹配

很多工廠平時用的時候只會給模溫機(jī)設(shè)定目標(biāo)溫度，完全沒留意溫控儀表的PID參數(shù)設(shè)置。

擠出機(jī)從低速切換到高速運(yùn)行，或者螺桿轉(zhuǎn)速出現(xiàn)波動的時候，機(jī)筒內(nèi)部的剪切熱會瞬間變大，要是模溫機(jī)的溫度傳感器響應(yīng)滯后，或者PID的比例帶設(shè)置得過窄，系統(tǒng)就會出現(xiàn)“超調(diào)-反饋修正-再超調(diào)”的循環(huán)，直觀表現(xiàn)就是機(jī)組溫度頻繁振蕩，這種工況下，炭黑的分散會受到機(jī)械擾動，黑度自然就不穩(wěn)定。

現(xiàn)場快速判斷的方法也很簡單，觀察模溫機(jī)出油口和回油口的溫差就行，正常狀態(tài)下，溫差應(yīng)該穩(wěn)定在3-5℃，如果溫差的波動超過2℃，就說明系統(tǒng)已經(jīng)不穩(wěn)定了。

調(diào)試的時候也有對應(yīng)的參考建議，把模溫機(jī)調(diào)到“自動調(diào)諧”模式，讓控制器自動整定一次PID參數(shù)就可以，對于經(jīng)常切換配方的產(chǎn)線，比如從高黑度母粒切換到白色母粒的生產(chǎn)線，通常情況下可以調(diào)大積分時間，讓整個溫控系統(tǒng)運(yùn)行得更平穩(wěn)。

維護(hù)細(xì)節(jié)：加熱管結(jié)垢與壓力異常

模溫機(jī)的冷卻管路和加熱管用的時間久了之后，很容易因為水質(zhì)偏硬產(chǎn)生水垢（如果用的是水循環(huán)機(jī)型的話），或者出現(xiàn)導(dǎo)熱油碳化顆粒堵塞管路的情況，這些雜質(zhì)會在局部阻礙熱交換，導(dǎo)致模溫機(jī)測出來的溫度和實際機(jī)筒的溫度出現(xiàn)偏差。

日常維護(hù)的參考頻率，一般是每6個月檢查一次過濾器，用專用的清洗劑沖洗整個循環(huán)系統(tǒng)就可以，要是發(fā)現(xiàn)回油壓力比新機(jī)器的時候高出0.3MPa以上，基本就能判斷管路存在堵塞問題。

平時也可以多留意下出口油溫的情況，要是你設(shè)定的是190℃，但實際擠出機(jī)機(jī)頭熔化區(qū)的溫度顯示只有180℃，就說明模溫機(jī)的換熱效率已經(jīng)下降了，需要及時清洗換熱器。

按照上面說的這些步驟走，大部分色母粒黑度發(fā)灰、螺桿抱死的問題，都能找到對應(yīng)的排查方向。

要是需要結(jié)合您這邊具體的膠種配方、產(chǎn)能要求和實際生產(chǎn)工況評估專屬方案，也可以直接和利拿實業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊進(jìn)一步溝通。