PE给水管断裂伸长率案例分析-厦门兴国通管业有限公司

PE给水管断裂伸长率案例分析-厦门兴国通管业有限公司 摘 要：PE给水管的断裂伸长率指标是一个十分关键的指标，针对使用纯PE树脂加黑色母混配生产给水管的厂家而言，导致管材该指标好坏的因素有：新料的选择、黑色母、设备状况、搅拌方式、工艺控制和人员操作、取样制样和试验方式等，通过反复的试验对比分析断裂伸长率的情况，分析出最为关键的因素在于新料和黑色母的选用两个方面。 1 引言 尽管使用纯新料生产给水管，但断裂伸长率问题一直是困扰我们公司早期水管生产的一个问题，自PE100级水管料生产开始其不稳定性长期存在。随着国产PE100级原料不断调整使用，随着水管生产量的不断增大，断裂伸长率不合格的问题更为明显，该不合格现象主要表现为：1、同一管材不同的位置取样做断裂伸长率试验，结果的值差异很大，大的700%～800%，小的只有100%～200%，导致不合格；2、整体断裂伸长率的结果都不高，在300%～400%之间晃悠，导致不合格 2013年开始着手具体分析导致断裂伸长率不合格的各方面因素，找出关键的原因并加以改善直至完全解决。文章将从具体分析的各方面加以展开。 2 工艺控制与人员操作分析 分析：该问题需要引起关注，工艺的调整不能过于随意，尤其是加工温度必须在一定的范围内进行调整。结合塑料加工特性，过低或过高的加工温度会对管材的性能造成一定的影响。 在温度合理范围内，我们做了试验对比： 上表中对G100-SDR17-OD160 、G100-SDR21-OD110两个规格进行了较大幅度的工艺调整，但工艺调整是在合理范围内进行的。总的来看对断裂伸长率影响不大。 另外我们还在实际生产中作了多次试验分析对比，在加工外观正常的情况，性能方面未见有明显改变。当工艺温度调整超过一定范围，在实验过程中也发现由于管材外观不好导致断裂伸长率受到影响的情况，但该现象只是极少数。 通过数据的比较分析，工艺在一定的的范围情况下，影响不足以造成断裂伸长率大面积的出现波动和不稳定，初步判断在车间操作人员部分时候随意调节工艺的情况下可能存在一些影响，但应该不是导致PE100给水管断裂伸长率大幅度波动的最主要因素。 3 取样方式、试验设备和试验人员操作分析 （1）取样方式：刚开机时取样和开机正常生产1小时之后取样。 分析：可能存在一些影响，尤其是在原料配方发生变化的情况下，重新开机生产取样的情况下，由于料性的变化和交接段的原因，刚开机的取样不足以代表后续配方管材的性能。 试验情况： 通过以上数据的比较分析，多数情况下只要原料稳定，开机样正常生产样拉伸变化不大。初步分析，该问题应该不是导致PE100给水管断裂伸长率大幅度波动的主要因素。 （2）试验设备和试验人员只要基本没有变化，应该不是导致PE100给水管断裂伸长率波动的最主要因素。 4 生产设备自身分析（包括挤出、成型、搅拌等设备） （1）挤出速度：在其它要求符合规定的基础上，生产速度的调整基本上是同比的，挤出速度与牵引速度匹配，塑料的拉伸正常。 （2）芯棒大小：当生产薄管材使用生产厚管材的芯棒时，相对来说会使得塑料在挤出拉伸比更大一些。从理论上分析，会对数值略有影响，虽影响较小，也应加以控制，尤其是针对切换SDR26的管材生产。 总体上影响有限，因为毕竟切换规格的频次不是很多，且综合近三年的试验数据可以发现产出率不稳定的情况多数还是出现在不切换芯棒的规格上，所以初步判断应该不是导致PE100给水管断裂伸长率大幅度波动的最主要因素。 （3）搅拌均匀：针对搅拌情况，我们通过购置立式搅拌机，并重点跟踪了几次生产： 表6、 总体上未能找到采用立式搅拌机后拉伸情况及各方向拉伸值均匀性得到明显改善的证据，采用多种新料外加黑色母配方生产，两种混料方式从实验情况来看，只要按照要求规范操作，区别不是很大。混料环节应加以控制，避免因人为因素导致的搅拌不规范和忘记搅拌的现象。但因为其偶然性，而不会出现批量的波动性，依旧不是目前导致断裂伸长率问题的最关键因素。 5 配方与原材料分析 （1）不同原料配方 通过以上数据，可以清楚的反映出不同的新料配方，试验的结果差异较大。 随后，我们认真查找了不同厂家新料的出厂技术参数，发现对新料的断裂伸长率指标标准不一，有的甚至不作为出厂检测项目。我们抽取了不同的新料不添加黑色母，进行了挤出白色管材并做拉伸对比，结果也发现有较大的差异。 由此判断：原材料的选用应该是问题的最关键因素之一。 （2）黑色母： 第一组试验：对我公司部分部分黑色母做了一下对比性实验。 从这次实验看，牌号3的黑色母拉伸较好，其次为牌号2，最差的为当前使用的牌号1。但拉伸的结果依旧有较大波动。 第二组试验： 从本次试验情况来看，牌号3的黑色母还是表现比牌号2的要好。 第三组试验： 10.png 此次实验用的主料是11，使用不同牌号的色母拉伸结果都合格，但从结果上可看出，牌号4与牌号5的黑色母拉伸数值明显高于牌号1。 第四组试验： 11.png 此次实验用的主料是03，三种黑色母的拉伸数值波动都比较大，再次说明了03料的不稳定性。再加上样条断裂方式的不同，计算机得出的数值与实际的数值相差较大。从样条的拉伸结果看，牌号4与牌号5的黑色母略优于牌号3的黑色母。综上，由此判断：黑色母的选用应该也是问题的最关键因素之一。 6 结论 （1）对于新料加黑色母生产的水管而言，新料的选用应该是导致断裂伸长率波动大、不稳定的最主要因素，其次为黑色母的选用。 （2）对于新料的选用，应该了解其料性，尤其是出厂断裂伸长率指标情况；对于黑色母的选择应该控制其熔流速率和分散性指标，使其在新料中均匀分散。 厦门兴国通管业有限公司 www.xgtgy.com