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PVC製造

基本的に、PVC 製品は、熱と圧力のプロセスによって生の PVC 粉末から形成されます。製造に使用される 2 つの主なプロセスは、パイプの押出成形と継手の射出成形です。

最新の PVC 加工には、プロセス変数の正確な制御を必要とする高度に開発された科学的手法が含まれています。ポリマー材料は自由に流動する粉末であるため、安定剤と加工助剤を添加する必要があります。配合と混合はプロセスの重要な段階であり、入荷する原材料、バッチ処理、混合に関して厳密な仕様が維持されます。押出機または成形機への供給は、「ドライブレンド」の形で直接供給されることも、粒状の「コンパウンド」に前処理されることもあります。

押し出し

ポリマーと添加剤 (1) は正確に計量され (2)、高速混合 (3) されて原料が均一に分散されたドライブレンド混合物にブレンドされます。摩擦熱により約 120℃の混合温度が達成されます。混合プロセスのさまざまな段階で、添加剤が溶けて PVC ポリマー顆粒を徐々にコーティングします。必要な温度に達した後、ブレンドは冷却チャンバーに自動的に排出され、温度が約 50°C まで急速に下がります。これにより、均一な温度と密度の一貫性が達成される中間保管庫 (4) にブレンドを搬送することができます。

プロセスの中心である押出機 (5) には、温度制御されゾーン分けされたバレルがあり、その中で精密な「スクリュー」が回転します。最新の押出機スクリューは複雑な装置であり、プロセスのすべての段階で材料の圧縮とせん断を制御するためにさまざまなフライトを使用して慎重に設計されています。すべての主要メーカーが使用しているツイン逆回転スクリュー構成により、処理が向上します。

PVC ドライブレンドはバレルとスクリューに計量され、熱、圧力、せん断によってドライ ブレンドが必要な「溶融」状態に変換されます。PVC はスクリューに沿って通過する間に、溶融流を圧縮、均質化、排出する多数のゾーンを通過します。最終ゾーンでは圧力を高めて、必要なパイプのサイズと溶融物の流れの流動特性に従って成形されたヘッドおよびダイセット (6) を通して溶融物を押し出します。パイプが押出ダイを出ると、外部真空を備えた精密サイジングスリーブを通過することによってサイジングされます。これは、PVC の外層を硬化させ、制御された水冷チャンバー (8) での最終冷却中にパイプの直径を維持するのに十分です。

パイプは、サイジングおよび冷却操作を通じて、プーラーまたは引き取り (9) によって一定の速度で引っ張られます。パイプを引っ張る速度は完成品の肉厚に影響するため、この装置を使用する場合は速度制御が非常に重要です。ゴムリング接合パイプの場合、適切な間隔で引き抜き速度を落とし、ソケット部分のパイプを厚くします。

インライン プリンター (10) は、サイズ、クラス、タイプ、日付、規格番号、および押出機番号に応じて識別できるように、パイプに一定の間隔でマークを付けます。自動カットオフソー (11) がパイプを必要な長さに切断します。

ベリングマシンは、パイプ (12) の各長さの端にソケットを形成します。ソケットには 2 つの一般的な形式があります。ゴムリングジョイントパイプの場合はコラプシブルマンドレルが使用され、溶剤ジョイントソケットの場合はプレーンマンドレルが使用されます。ゴム製リングパイプには、スピゴットの面取りが必要で、これはソーステーションまたはベリングユニットで実行されます。
完成した製品は、検査、ラボでの最終テスト、および品質検査のために保管エリアに保管されます (13)。すべての製品は、適切なオーストラリア規格および/または購入者の仕様に従ってテストおよび検査されます。

検査と受け入れの後、パイプは最終発送を待つために保管されます (14)。

延伸 PVC (PVC-O) パイプの場合、押出プロセスの後に、明確に定義され慎重に制御された温度と圧力の条件下で行われる追加の拡張プロセスが続きます。PVC-O に特有の高強度を与える分子配向が起こるのは膨張中です。

射出成形

PVC フィッティングは高圧射出成形によって製造されます。連続押出とは対照的に、成形は反復的な周期的なプロセスであり、各サイクルで材料の「ショット」が金型に送られます。

ドライブレンド粉末または粒状化合物のいずれかの PVC 材料は、射出ユニットの上にあるホッパーから往復スクリューを収容するバレル内に重力で供給されます。

スクリューが回転して材料をバレルの前部に運ぶことにより、バレルに必要な量のプラスチックが充填されます。スクリューの位置はあらかじめ決められた「ショットサイズ」に設定されています。この動作中に、圧力と熱によって材料が「可塑化」され、溶融状態で金型への射出を待ちます。

これはすべて、前のショットの冷却サイクル中に行われます。あらかじめ設定された時間が経過すると、金型が開き、完成した成形フィッティングが金型から取り出されます。

その後、金型が閉じ、バレル前部の溶融プラスチックが、プランジャーとして機能するスクリューによって高圧で射出されます。プラスチックが金型に入り、次のフィッティングを形成します。

射出後、成形フィッティングが冷却サイクルを経る間に再充填が開始されます。