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聚乳酸注塑加工技术

时间: 2011-06-26 21:17 来源: 作者: 浙江海正生物材料股份有限公司 吴伟&nb 点击:
聚乳酸(PLA)以其良好的机械加工性能、优越的生物降解性能及植物原料来源,被誉为本世纪最具发展前景的绿色环保材料。随着聚乳酸使用范围的日益广泛,其加工技术也逐渐受到了产业界的重视,虽然可把聚乳酸当作一种通用树脂来对待,但是与其他通用树脂相比,聚乳酸的注塑加工过程仍然存在着一些独特之处。

模具要求

注射成型PLA树脂时,对模具有一定的要求,这包括:模具的冷却效果要好,必须配备冷水机,如200g的注射成型机,配备2kW的冷水机;由于厚壁制品的注射速度相对薄壁制品的来说比较慢,因此模具的设计要把制品厚度控制在4mm以下,且模具的型芯、型腔或前后模板、滑动块都需要通水加以冷却,模具温度需控制在20~30℃之间。

干燥条件

PLA树脂在使用前必须进行干燥处理。为了预防熔体粘度的降低,应将湿度控制在0.025%(250ppm)以下。典型的干燥条件是:空气温度80℃,空气露点-40℃,空气流动速率>1.85m3/h·kg,干燥2~3hrs;或者空气温度80℃,真空干燥2~3hrs。干燥后的树脂不能暴露于空气中,需放在充有氮气的铝箔袋中,外加盒子或袋子保护。使用前应保持包装的密封,使用后迅速密封未使用的物料。若物料在空气中暴露时间超过1h,需按上述方法重新干燥。


图1 由填料引起的螺杆磨损

需要注意的是,生产中必须使用在线干燥除湿机,以保证加入料斗的PLA树脂在加工过程中不吸潮。建议使用信易牌SD-H系列蜂巢转轮除湿设备或有相同效果的其他设备。

注塑加工

在注射成型PLA树脂之前,要使用低粘度聚苯乙烯或聚丙烯清洗注塑机,然后将温度保持在稳定状态下;确保加料斗内的空气湿度达到露点-40℃以下,且要避免灰尘污染;在符合上述条件的前提下,将PLA树脂倒入注塑机中;最后调节设备温度至PLA树脂的加工温度。

在成型过程中,如果需要短时间(一般是半个小时以内)停机时,务必要先将料斗底部的挡板封上,再将料筒内的剩料排空,以防喂料喉堵塞。当确认要重新开始生产时,方可打开挡板加入物料。

如果在加工过程中出现物料变色及降解现象时,应立即排空料筒储料,再加入新料,观察物料的状态,看是否恢复正常。如正常可继续生产;如不正常,则要做相应的调整。

生产完需要关机的时候,要使用高粘度的聚苯乙烯或聚丙烯清洁机器。

再生料回收处理

PLA树脂的再生料回收处理有两种方式:一种是在生产过程中,直接粉碎,通过自动上料的方式,输送到料斗内,与新料混合使用。这种方式因为效率比较高,建议用户使用;另一种是累积存放,之后统一粉碎干燥,再与新料掺混使用。注意:回收料的干燥条件与新料是不同的,停留时间需延长到4~6hrs,空气温度需下降到45℃。(end)

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