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塑料制品碳化會(huì )給制品的質(zhì)量和生產(chǎn)成本帶來(lái)嚴重的不良影響。對塑料制品生產(chǎn)廠(chǎng)家而言，能有效預防和解決塑料制品碳化問(wèn)題具有極其重要的意義。 

碳化的原因及過(guò)程 

在塑料制品的實(shí)際生產(chǎn)中，一般會(huì )在停機前隔離進(jìn)料口，排除擠出機和機頭內的塑料熔體，關(guān)閉各區溫度，再關(guān)閉電源。由于塑料熔體對金屬有較強的粘附作用，每次停機時(shí)不可能絕對完全排除，最后總會(huì )有薄薄的一層塑料熔體牢牢地粘附在擠出機的機筒和機頭內壁以及螺桿上，在停機后設備自然冷卻降溫和下次加溫過(guò)程中長(cháng)時(shí)間在高溫狀態(tài)下滯留，發(fā)生明顯的熱劣化，逐步變黃、變焦成為碳化物。按照常規的停機方法，機頭的?？诤瓦M(jìn)料口兩端都沒(méi)有采取有效的密封措施，導致空氣進(jìn)入機內產(chǎn)生氧化，促使機內殘留塑料熱劣化加重，給碳化提供了有利條件。由于設備是金屬結構，其與塑料的熱膨脹率差別較大，已經(jīng)碳化的塑料對金屬的附著(zhù)性降低，容易從設備的機筒內壁、機頭內壁和螺桿上脫落，混入塑料熔體中，造成制品內外壁黑點(diǎn)多，容易出現穿洞或滲漏等諸多質(zhì)量問(wèn)題。

塑料原料碳化圖

因為超高分子量塑料的硬性較好，加上溫度較高時(shí)，清洗對象會(huì )被軟化，從而變得易脫落，有利于碳化物被塑料熔體帶出。在清洗過(guò)程中，擠出機的轉速在低速和高速之間反復切換多次。如果電動(dòng)機負載還有余量，可以在操作過(guò)程中，反復停止和重新啟動(dòng)擠出機多次，以便進(jìn)一步提高清洗效果。 

碳化的解決方案 

機內清洗 

長(cháng)時(shí)間停機后，加溫再開(kāi)機，塑料制品上容易出現很多大大小小的黑點(diǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足制品的質(zhì)量要求，這些黑點(diǎn)就是機內殘留塑料熱劣化后的碳化物。通常采取用塑料連續擠出，排除帶黑點(diǎn)的塑料熔體的洗機方法來(lái)清機，洗機時(shí)間多達3-5小時(shí)。如果原用超高分子量塑料被碳化，且生產(chǎn)原色制品，就會(huì )大大增加洗機的難度，會(huì )使洗機時(shí)間更長(cháng)，洗機成本更高。 

要快速清理機內碳化物，需使用料性比較硬一些的塑料或其回料加白礦油清洗，溫度適當加高10～15℃。此時(shí)，要考慮小型擠出機對該塑料的塑化能力。對能塑化超高分子量塑料的大、中型擠出機，可以用超高分子量塑料或其回料加白礦油清洗。因為超高分子量塑料的硬性較好，加上溫度較高時(shí)，清洗對象會(huì )被軟化，從而變得易脫落，有利于碳化物被塑料熔體帶出。在清洗過(guò)程中，擠出機的轉速在低速和高速之間反復切換多次。如果電動(dòng)機負載還有余量，可以在操作過(guò)程中，反復停止和重新啟動(dòng)擠出機多次，以便進(jìn)一步提高清洗效果。當熔體中碳化物（黑點(diǎn)）明顯減少時(shí)，就更換平常用的塑料清洗到干凈為止，逐漸調整到合適溫度，則可正常生產(chǎn)。 

拆卸清洗 

采用機內清洗法，清洗擠出機內的碳化物比較容易一些，清洗中空吹塑設備儲料式機頭內的碳化物很難。因為擠出機機內結構簡(jiǎn)單一些，中空吹塑設備儲料式機頭內結構復雜，加上設備使用時(shí)間太長(cháng)，會(huì )更難清洗。在此情況下，拆卸清洗勢在必行。把機頭加高溫到夠溫后關(guān)閉電源，拆卸機頭所有組裝件。用銅片清理機頭內的塑料熔體，用金屬刷子清除燒焦的碳化物，然后用砂紙或花葉輪拋光干凈各組裝件再裝配。雖然拆卸清洗效果很好，但是耗費時(shí)間長(cháng)、較費力，一般不輕易使用此拆卸清洗方法。 

碳化的預防措施 

溫度和時(shí)間控制 

塑料制品加工溫度是按原料和制品塑化要求來(lái)確定的，不能過(guò)高或過(guò)低。溫度過(guò)低會(huì )導致負載過(guò)大，還會(huì )出現產(chǎn)品外觀(guān)水紋和熔接痕等缺陷。如果溫度過(guò)低，熔體的流動(dòng)性會(huì )差一些，對制品表面的光澤度和邊角位的充滿(mǎn)性也有較大影響；如果溫度過(guò)高，加上有時(shí)臨時(shí)停機兩個(gè)小時(shí)，甚至幾個(gè)小時(shí)，則容易產(chǎn)生機內熔體碳化。在此情況下，恒溫在100～120℃之間，需要開(kāi)機前再加溫到要求溫度，這樣可以防止因溫度陡然升高或停機保溫時(shí)間長(cháng)引起的碳化。 

加溫和開(kāi)機操作控制 

通常采用一步到位加溫法，即在設定好溫度后，連續加溫到設定溫度，分設備大小，再恒溫保持1～3小時(shí)才開(kāi)機。這種方法容易使機內殘留塑料產(chǎn)生碳化。如果采用梯步加溫法，分時(shí)間段升溫，效果好很多。例如：開(kāi)始設定溫度為100℃，恒溫后設定溫度調為130℃，再恒溫后設定溫度調為170℃，逐步按時(shí)間段升溫，一直升溫到需要的溫度。中、小型設備達到要求溫度就可以開(kāi)機，當然需要提前做好相關(guān)的配套準備工作。大型設備在達到要求溫度后，需要再恒溫1～2小時(shí)開(kāi)機較好。 

剛開(kāi)機時(shí)，必須注意擠出機的轉速從1～5轉/分慢慢加速，加料口慢慢打開(kāi)，隨時(shí)留意擠出電流表上顯示的電流值。如果負載過(guò)大，就適當加長(cháng)恒溫時(shí)間，做到逐級升溫，能開(kāi)機時(shí)盡早開(kāi)機，防止機內殘留塑料突遇高溫在太長(cháng)的開(kāi)機等待時(shí)間內碳化。 

剛開(kāi)機時(shí)，必須注意擠出機的轉速從1～5轉/分慢慢加速，加料口慢慢打開(kāi)，隨時(shí)留意擠出電流表上顯示的電流值。如果負載過(guò)大，就適當加長(cháng)恒溫時(shí)間，做到逐級升溫，能開(kāi)機時(shí)盡早開(kāi)機，防止機內殘留塑料突遇高溫在太長(cháng)的開(kāi)機等待時(shí)間內碳化。 

停機和關(guān)溫操作控制 

通常停機操作是在停機前關(guān)閉擠出機的進(jìn)料口，排除機內塑料熔體，隨著(zhù)擠出機的電流降低，機內塑料熔體逐步排除結束，然后停機關(guān)溫。這種常規方法由于機內溫度尚高和?？谖捶忾]的原因，粘附在機器內壁的少量塑料最容易在停機降溫和加溫過(guò)程中熱劣化，加上從?？谶M(jìn)入空氣中的氧氣，使之熱劣化加劇成為碳化物。如果采用降溫封閉的新方法停機，效果很好。由于再生料和色母粒的載體-塑料的抗氧能力都比全新的純塑料的抗氧能力低，所以停機前不管使用的是再生料，還是含有色母粒的配料，都應在全部排除機內塑料熔體后，加入全新的純塑料低轉速洗機。在洗機的同時(shí)降溫25～35℃，隨著(zhù)溫度降低，擠出的塑料熔體逐步消除了機內的潛存熱量。但需特別注意觀(guān)察擠出機的電流值，避免驅動(dòng)電機過(guò)載出現事故。當實(shí)際溫度低于正常使用溫度25℃左右時(shí)，根據熔體流動(dòng)的實(shí)際情況，關(guān)閉進(jìn)料口，排解機內塑料熔體后關(guān)閉?？?，防止空氣進(jìn)入，然后停機關(guān)溫。也可以在上述過(guò)程中，當實(shí)際溫度低于正常使用溫度25～40℃時(shí)停止洗機，使半流動(dòng)狀態(tài)的塑料熔體填滿(mǎn)機內空間，使之封閉。在此種情況下，特別注意下次加溫和保溫時(shí)間需適當延長(cháng)，確保機內熔體夠溫后才開(kāi)機。 

塑料原料的檢查和選用 

在塑料造粒廠(chǎng)家的生產(chǎn)過(guò)程中，也會(huì )出現塑料碳化現象，有時(shí)在使用時(shí)發(fā)現塑料顆粒中有較多黑點(diǎn)，特別對原色制品的質(zhì)量影響最大，這需要加強對塑料原料的來(lái)料檢查，必要時(shí)選出帶黑點(diǎn)的塑料顆粒，盡可能不要再利用，以避免整批制品質(zhì)量受到影響。 

避免碳化對塑料制品的危害，不但要深入了解碳化的本質(zhì)，還要善于運用有效的解決方法，更關(guān)鍵在于有效預防，把損失降到最低。在解決和預防塑料制品碳化的每個(gè)環(huán)節，都需要我們去嚴格控制。