从挤出机到造粒机：中间发生的事情影响质量

从挤出机到造粒机：中间发生的事情影响质量

拉条造粒不仅仅是将材料浸入水中然后盲目期待好结果。这里提供一些建议，可以减少其中的不确定性。

拉条造粒是一项成熟的技术，除了在冶金方面取得的一些进步以及为安全和客户便利而进行的设计改动外，这一过程基本上与50年前相同。我的一位导师曾形容这一过程是“带着割草机的甩干洗衣机”。虽然这种描述部分属实，但它并不是一个可以用来为不改善生产现场找借口的便捷事实。

考虑到其功能，拉条造粒机的设计简洁而优雅。一对进料辊将拉条物从挤出模头拉出，然后送入与固定铁砧——称为床刀——相对旋转的螺旋刀中进行切割。无论操作处理的是每小时10磅的一条丝，还是每小时20,000磅的200条丝，这一过程都是相同的。也许正是这种简洁性掩盖了挤出生产线的真正本质。

挤出机与造粒机之间的动态关系
对于造粒机来说，它与挤出生产线的关系的一贯挑战是：“你给我一个好的挤出丝，我就能给你好的颗粒。”造粒机并非魔法机器；它不会从不良的挤出丝或没有经过适当处理或输送的挤出丝中制造出好的颗粒。事实上，无论转子是锋利还是钝的，辊筒是新的还是磨损的，轴承是好是坏，一个不良的挤出丝都能预示性地产生不良的颗粒。而这些机器制造出的颗粒速度惊人。
历来，挤出机及上游输送组件投入了大量科学研究。只需阅读像这样的杂志，就可以看到涵盖筒体和螺杆技术（单螺杆与双螺杆）以及温度控制的广泛技术，充分体现了这些系统所投入的工程实力。
同样，造粒机及下游组件也经过工程设计，以可靠地运行，并且在很多情况下还能在非常恶劣的条件下工作。构建材料和表面改进延长了设备的使用寿命，并在很大程度上重新定义了持续生产周期的时间。安全性、操作简便性和可维护性也受到了仔细关注，从而改善了操作人员的使用体验。
虽然这两种动态（挤出机/上游和造粒机/下游）受到了相当的关注和工程投入，但设备本身以及两系统之间发生的事情似乎基本被忽视。从挤出模具到造粒机的给料台，对于一般观察者来说，普遍的做法似乎就是“把它浸在水里看看会发生什么。”

如何处理不合规格的颗粒
树脂制造商和配料商在开发和推出产品上投入了大量资金。然而，对于客户来说，即使科学性没问题，热性能和物理性能、强度和性能，以及颜色都非常完美，也无关紧要。如果客户打开包装看到的是条状物、粉末、拉链状或看起来像切碎的搅拌棒的颗粒——对他或她来说，这个盒子就是不合规格。湿润的颗粒、体积密度不均的颗粒、在送料口堵塞的颗粒，或者掺杂在机筒中会降解的粉末颗粒，几乎没有机会被证明其作为成品的价值。
显然，与不合规格颗粒相关的一半问题，出现在模具与切粒机之间，以及从熔融态过渡到固体状态的过程中。如果条材没有得到适当处理，制粒机很容易变成制造废料的机器。
在设置挤出生产线时，操作员通常会有一张设置表来定义机筒温度等参数，但在条材切割的处理方面往往只能靠自己。在许多情况下，这个问题被各种不同的扫地刷、PVC管和不适当的气刀等临时工具所加剧。
虽然本文重点在工艺流程上，但拥有合适的工具同样重要。在今天的市场上，许多工艺工具已经重新设计，以更高效地完成其基本用途。可以想象：一台真正有效的真空条材烘干机。那么接下来该怎么做呢？
在大多数情况下，起步意味着需要认识到“老方法”仍有改进空间。下面的内容假设上游熔融阶段的要求已得到妥善满足。操作员必须从规定的方法开始，列出每种材料工艺的各个要素。
这些数值通常通过基于可靠理论、已知事实、以及一些反复试验和经验指导来获得。一旦建立，这些数值应作为生产线设置表的基础——并且必须在每班使用。否则……可以想象赛车维修团队的情景，每个成员都自行行动将会如何混乱。

识别下游价值
通过按产品配方识别和监控指标可以减少浪费，并消除设定挤出生产线的猜测性工作。这里的目标是减少操作员主观判断的决策，而是依赖能够产生可预测结果的实证数据。

对于模具下游的设备，这些指标应包括：
• 颗粒机变量，包括转子组成、齿数、转子间隙、进料辊组成、进料辊间隙以及气缸压力。
• 颗粒机在给定挤出机转速下标称运行的进料量和速度。
• 运行过程中的工艺用水温度。
• 水浴中的停留时间（距离）。
• 水浴中导辊的位置。
• 切割后颗粒的目标温度。

颗粒是看到整个工艺内部情况的“见证者”，并且可以被用来揭示上游95%的故障模式。关键在于如何读取这些信号并对观察到的情况作出反应。科学是可重复的，如果仔细建立可靠的基准——换句话说，把它们记录下来——就能更轻松地找到质量问题的根本原因。例如，如果已知转子和床刀锋利且间隙设置合适，那么细颗粒的出现就表明挤出丝调理存在问题。
在评估颗粒后，同样重要的是知道采取何种纠正措施，有时这些措施可能完全违反直觉。但在设置过程中遵循一些简单的指导原则，会大大提高前期成功的概率，并在出现问题时显著减少查找原因的工作量。
经常出现的情况是复合生产线上，挤出机产量几乎翻倍，而颗粒机也提高了产能以满足需求，但挤出丝数量在相同的加工范围内保持不变。这种情况下显然很容易出现问题，只会给操作员带来麻烦。

市场上有很多设备选择，而且在许多情况下，设备的安装被认为是改善工艺的z后一步。实际上，设备选择只是开始，要成功部署设备，依赖于一致且经过研究的方法。挤出机下游工艺中的重要因素决定了最终的产品结果。

那些认可这些因素并投入必要的时间和资源去控制它们的共混生产商，最终会制造出比不做这些工作的生产商更好的颗粒。