塑料發泡擠出機如何調整（zhěng）發泡密度

發布日（rì）期：2025-08-15 作者：lkhanji 點擊：

塑（sù）料發泡擠出機通過調整工藝參（cān）數、原料配方及設備結構，可精（jīng）準控製發泡（pào）製品的密度（單（dān）位體積質量），滿足不同產品的性能需求（如保溫、緩衝、承重等）。以下是調整發泡密度的（de）核心（xīn）方（fāng）法及原理：

一、調整物理發泡劑（或化學發泡劑）的用量與參數

發泡劑是決定泡孔數量和大小的關鍵，其用量直接影響發泡密度（用量越大，泡孔越多（duō），密（mì）度越（yuè）低）。

物（wù）理發泡劑（如 CO₂、氮氣、丁烷）

用量控製：通過計量（liàng）泵精準調節（jiē）發泡劑注入量（如每 100kg 原料注入（rù） 0.5-5kg 發泡劑）。注入量增加，熔體中氣體含量升高，發泡（pào）後泡孔（kǒng）密度增大，製品密度（dù）降低（如 PE 發泡從 0.3g/cm³ 降至 0.1g/cm³）。
注入壓力與溫度：物理發泡劑需（xū）在高壓下溶解於熔融塑料中（如 CO₂在 PE 中的溶解壓力需≥10MPa），壓力不足會導致氣體提前逸出，泡孔粗大且（qiě）不均；溫度過（guò）高會（huì）降（jiàng）低（dī）氣體溶解度（dù），需根據原料調整（如 PP 發泡溫度通常 180-200℃，PE 為 150-170℃）。

化學發泡劑（如 AC 發泡劑、碳酸氫鈉）

添加比例：按原料（liào）質量的 0.5%-5% 添加（如 PVC 發泡鞋材常用 1%-3% AC 發泡劑）。添（tiān）加量增（zēng）加，分解產生（shēng）的氣體量增（zēng）多，發泡倍率提（tí）高，密度降低（但過量（liàng）可（kě）能導致泡孔破裂、製品（pǐn）強度下降）。
分解溫度匹配：通過調整配方（如添加活化劑（jì））使發泡劑分解溫度與塑料熔融溫（wēn）度一致（zhì）（如 AC 發泡劑分（fèn）解溫度約 150-200℃，需與 PE、PVC 的加工溫度匹配（pèi）），避（bì）免（miǎn）分（fèn）解過早（氣（qì）體（tǐ）逸出（chū））或過晚（發（fā）泡不充分）。

二、優化擠出（chū）工藝參數

熔體溫度（關（guān）鍵參數）

溫度過高：塑料熔（róng）體粘度（dù）降低，泡孔壁強（qiáng）度不足，易導致（zhì）泡（pào）孔合並、破裂（形成大孔洞），甚（shèn）至氣體（tǐ）逃逸，最終製品（pǐn）密度偏高（因有效泡孔減少）。
溫（wēn）度過低：熔體粘度太（tài）高，發泡劑分解產生的氣體難以膨脹，泡孔細小且數量少，密度偏（piān）高。
調（diào）整原則：根據原料類型控製機頭和機筒溫度（如 PS 發泡溫度（dù） 150-170℃，EVA 發泡 120-140℃），通過梯度控溫（wēn）（機筒前段低（dī）、後段高）確保熔體均勻塑化且粘（zhān）度適配發泡。

螺杆轉速與擠（jǐ）出速度（dù）

轉速提高：熔（róng）體在機筒內剪切增強，塑化更均勻，同時發泡劑分散（sàn）更充分，可促（cù）進泡孔細化（密度略降）；但轉速過高會導致熔體溫度升高（剪切生熱），需配合降溫（wēn）措（cuò）施（如加大冷卻水流量）。
擠出速度：速度過快，熔體在機頭內停留時間短（duǎn），泡孔膨脹不充分，密度偏（piān）高；速度過慢，泡孔易過度膨脹破裂，密（mì）度波動大。需與發泡劑（jì）分解 / 膨脹時間匹配（如化學發泡劑分解需 3-5 秒，需調整速度確保在此時間（jiān）段內完成發泡）。

機頭（tóu）壓力與定型（xíng）段控製（zhì）

機頭壓力：通過調整模口開度（如縮小模口）提高機頭壓力，可抑製氣體在機筒內提前發泡，使氣體在模口外集中膨脹（泡孔更均勻），密度更穩定；壓力不足會導致泡孔提前形成，密度偏高且不均。
定型段（duàn）（如真空（kōng）定型（xíng）套）：對於板材、型材等發（fā）泡（pào）製（zhì）品，定（dìng）型段通過真空吸附和冷（lěng）卻控製製品尺寸，同時抑（yì）製泡孔過度膨（péng）脹。真空度提高（如 - 0.06MPa 升至 - 0.08MPa），泡孔膨脹受限，密（mì）度略升；冷（lěng）卻速度加快（如降（jiàng）低定型套溫度（dù）），泡孔壁快速固化，可固定較（jiào）小泡孔（密度偏高）。

三、調（diào）整原（yuán）料配方與改性

樹（shù）脂（zhī）分（fèn）子量與熔體流動速率（MFR）

高分子量（liàng）樹脂：熔體粘度高，泡孔壁強度大，可支撐更大泡孔（kǒng）（發泡倍（bèi）率高，密（mì）度低），但加工難度大（需更高溫度或剪切）。
低 MFR 原料：熔（róng）體流動（dòng）差，泡孔膨脹阻力大，密度（dù）偏高；高 MFR 原料：流動性好，泡孔易膨脹（密度低），但需（xū）控（kòng）製防止泡孔破（pò）裂。可通過混合不同 MFR 的原料調整（zhěng）粘度（如 PP 發泡常用 MFR 2-10 g/10min 的（de）樹脂）。

添加改（gǎi）性劑

增塑劑：如在 PVC 發泡中添（tiān）加 DOP，可（kě）降低熔體（tǐ）粘度，促進發泡劑分（fèn）散，使泡孔（kǒng）更細密（密度略降），但過量會降（jiàng）低製品強度。
成核劑（如滑石粉、碳酸鈣，用量 0.1%-1%）：提供（gòng）泡孔生長的核（hé）心，使泡（pào）孔數量（liàng）增多（duō）、尺寸減小（xiǎo）（密度更均勻，略（luè）降），尤其適合（hé）物理（lǐ）發泡（如 CO₂發泡 PE 時添加滑石粉，密度（dù）可從 0.2g/cm³ 降（jiàng）至 0.15g/cm³）。
交聯劑：如 EVA 發泡添（tiān）加過氧化物（wù），通過輕度交聯提高熔體強度，防止泡孔破裂，可實現（xiàn）更高發泡倍率（密度更低）。

四、設備結（jié）構調整（針對長期或大幅調整需求）

螺杆結構

更換帶 “發泡（pào）段（duàn）” 的專用（yòng）螺杆（如屏障型螺杆、混合段更長的螺杆），增強熔體與發泡劑（jì）的混（hún）合均勻性，使泡孔更細密（密度降低且穩定）。
調整螺杆壓縮比：壓縮比增大（dà）（如從 2.5:1 增至 3.5:1），熔體塑化更充（chōng）分，壓力（lì）更（gèng）高（gāo），利於（yú）氣體溶解（密度略降）。

模頭結構

模口形狀與開度：扁平模頭（tóu）（板材）的模唇開度增大，熔體擠出阻力減小，泡孔膨脹空（kōng）間大（密度低）；圓形模頭（管材）的（de）芯模與口模間隙（xì）調整同理（lǐ）。
增設分流梭或（huò）阻尼（ní）塊：在模頭內優化熔體流（liú）動（dòng），避免因流速（sù）不均（jun1）導致的局部密度差異（如邊緣密度偏高（gāo））。

調整流程與注意事項（xiàng）

分步調整原則：先固定原料配方和（hé）設備結構，通過調整發泡劑用量和溫度找到大（dà）致密度範圍，再微調螺（luó）杆轉（zhuǎn）速和（hé）機頭壓力優化均勻性。
監控（kòng）與反饋：用密（mì）度計（如排水法）實時檢測製品密（mì）度，結合泡孔顯微鏡觀察泡孔形（xíng）態（大小、分（fèn）布、是否破裂），針對性調整參數（如泡孔粗大則降低溫度或增加成核劑（jì））。
平衡（héng）性能：降低密度（提高發泡（pào）倍率）可能導致製品強度、剛性下降，需在密度與性（xìng）能間平衡（如（rú）包裝緩衝材料可接受低密度，而（ér）承（chéng）重板材需控製密度≥0.3g/cm³）。

總結

塑料發泡擠（jǐ）出機調整發泡（pào）密（mì）度的核心是控製泡孔數量與大小，通過 “發泡劑用量→工藝參數（溫度、壓力、轉速）→原料配方→設備結構” 的層級（jí）調整實現精準控製。實際操作中需結合具體原料（PE、PS、PVC 等）和製品類型，通（tōng）過小批量試產優化（huà）參（cān）數，確保密度穩定且滿足性能要求（qiú）。

塑料發泡擠出（chū）機（jī）