高分子专业生产实习报告文档格式.docx
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河南省信阳市高新区
2.3实习相关企业
信阳众鑫鬃刷有限公司
信阳众泰设备机械厂
PVC阴阳角生产线
三、实习内容
3.1实习动员
9月8日上午9:
00在材料学院2202教室，我们召开了高分子专业生产实习动员大会。
老师给我们介绍了实习的相关行程安排，向我们讲解了实习的作用和意义。
老师对我们实习提出了一些要求，主要有以下几点：
1.要听从老师的指挥，不得私自出行，在出发和返回时注意人是否全部到齐；
2.留长发的女生必须戴帽子，把头发包起来；
3.在参观期间，车间内工厂里不准打闹嬉戏，注意大学生形象；
4.注意安全，听从厂里的工作人员的安排，不准影响生产工人的正常作业。
大会上，同学们听得认真仔细，将老师的讲过的每一句话都记在心里，尤其是安全方面的注意事项，同学们对这第一次参观实习也很期待。
3.2.信阳众鑫鬃刷有限公司
1.公司简介
信阳众鑫鬃刷有限公司成立于2005年,坐落在中国茶都，中国十大宜居城市-河南信阳。
这里资源丰富，山清水秀，人杰地灵。
公司位于信阳市工业城产业集聚区,沪陕高速，京港澳高速,京广铁路和京广高铁纵横全境，距离信阳高铁东站仅2公路。
地理位置优越，区位优势突出,交通极其便利。
目前,本公司致力于刷丝产品的加工和出口，产品主要有仿猪鬃/人造纤维丝PET、PBT（大中空、磨尖丝、染色丝）,这些产品广泛应用于油漆刷、生活刷和化妆刷等领域。
经过多年的发展，现工厂占地面积3万5千平方米，拥有4栋标准化大型作业车间和多台国际先进生产设备,熟练员工达100余人。
刷丝产量600吨，产品深受国内外客户的欢迎和青睐。
2.纤维生产线
本次实习我们了解了生产鬃刷原料、机械设备和制造过程。
通过实习，使我了解到了鬃刷的生产流程，了解了高分子材料更多的应用。
鬃刷的生产流程主要如下：
原料→烘干→拉丝→分切→磨尖→整形→包装
（1）生产鬃刷的原料是PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）。
聚对苯二甲酸乙二醇酯为聚对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚对苯二甲酸二甲酯与乙二醇
酯交换法制成的聚合物，俗称涤纶。
PET是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。
在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。
PET分为纤维级聚酯切片和非纤维级聚酯切片。
①纤维级聚酯用于制造涤纶短纤维和涤纶长丝，是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料。
涤纶作为化纤中产量最大的品种。
②非纤维级聚酯还有瓶类、薄膜等用途，广泛应用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域，其中包装是聚酯最大的非纤应用市场，同时也是PET增长最快的领域。
聚对苯二甲酸丁二醇酯，（简称PBT），属于聚酯系列，是由1.4-pbt丁二醇与对苯二甲酸（PTA）或者对苯二甲酸酯（DMT）聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。
PBT主链是由每个重复单元为刚性苯环和柔性脂肪醇连接起来的饱和线性分子组成，分子的高度几何规整性和刚性部分使聚合物具有高的机械强度，突出的耐化学试剂性，耐热性和优良的电性能；
分子中没有侧链，结构对称，满足紧密堆砌的要求，从而使这种聚合物有高度的结晶形和高熔点，分子的结构决定了PBT具有良好的综合性能。
PBT是同用工程塑料中工业化最晚而发展最快的一个品种，它之所以成为工程塑料的后起之秀，首先在于它具有优良的综合性能，以及良好的成型加工性和性能/价格相比，故此PBT塑料虽然到70年代才工业化生产，但很快热销市场，现为五大工程塑料发展最快的一种。
原料干燥
（2）拉丝是生产过程中最重要的一步，其关系着制品的性能。
拉丝是熔融纺丝的一种，是最常用的纺丝方法之一。
纺丝常用的方法是湿法纺丝和溶液纺丝。
熔体纺丝法是将纺丝熔体经螺杆挤压机由纺丝泵定量压出喷丝孔，使其成细流状射入空气中，并在纺丝甬道中冷却成丝。
目前，熔体纺丝法的纺丝速度一般为1000～2000m/min。
采用调整纺丝时，可达4000～6000m/min。
喷丝板孔数：
长丝为1～150孔，短纤维少的为400～800孔，多的可达1000～2000孔。
喷丝板的孔径一般在0.2～0.4mm。
熔体纺丝法的主要特点是卷绕速度高，不需要溶剂和沉淀剂，设备简单，工艺流程短，是一种经济、方便和效率高的成形方法。
但喷丝头孔数相对较少。
近年来，我国在消化吸收引进技术的基础上，已发展了低速多孔和高速短程纺，以生产丙纶和涤纶。
合成纤维中的涤纶、锦纶和丙纶都采用熔体纺丝法纺丝。
溶液纺丝法一般包括湿法纺丝和干法纺丝。
湿法纺丝是将溶液法制得的纺丝熔液从喷丝头的细孔中压出呈细流状，然后在凝固液中固化成丝。
由于丝条凝固慢，所以湿法纺丝的纺丝速度较低，一般为50～100m/min，而喷丝板的孔数较熔体纺丝多，一般达4000～2000孔。
混法纺丝防得到纤维截面大多呈非圆形，且有较明显的皮芯结构，这主要是由凝固液的固化作用而造成的。
湿法纺丝的特点是工艺流程复杂，投次大、纺丝速度低，生产成本较高。
一般在短纤维生产时，可采用多孔喷丝头或级装喷丝孔来提高生产能力，从而弥补纺丝速度低的缺陷。
通常，不能用熔体法纺丝的成纤高聚物，才用湿法纺丝和生产短纤维和长丝束。
腈纶、维纶、氯纶和粘胶多采用湿法纺丝。
干法纺丝是将溶液纺丝制备的纺丝溶液从喷丝孔中压出，呈细流状，然后在热空气中因溶剂声速挥发而固化成丝。
目前，干法纺丝的速度一般为200～500m/min，当增加纺丝甬道长度或纺纺制较细的纤维时，纺丝速度可提高到700～1500m/min。
干法纺丝的喷头孔数较少，为300～600孔。
干法纺丝制得的纤维结构紧密，物理机械性能和染色性能较发，纤维质量高。
但干法纺丝的投资比湿纺还要大，生产成本高，污染环境。
目前用于干纺丝产生的合成纤维较少，仅醋酯纤维和维纶可用此法。
另外，对于既能用于干法纺丝，又能用湿法纺丝的纤维，干法纺丝更适合于纺制长丝。
本次实习工厂使用的是熔融纺丝，其主要包括以下步骤：
①制备纺丝熔体（将成纤高聚物切片熔融或由连续聚合制得熔体）；
在工厂中，其购买原料时是已经制备好的用于熔融纺丝的PET和PBT切片。
②熔体通过喷丝孔挤出形成熔体细流；
该工厂熔融过程是在螺杆挤压机内进行，控制螺杆挤压机各段温度和箱体温度可以改变熔体的温度，使其具有适当的粘度和良好的可纺性。
从螺杆挤压机出来的熔体经过计量泵送往喷丝头组件。
后者由过滤网、分配板和喷丝板等组成，其作用是除去熔体中的杂质，使熔体均匀地送至喷丝板。
喷丝板用耐热、耐腐蚀的不锈钢材料制成，面上的小孔按一定规律排布，孔径通常为0.2～0.5毫米。
熔体通过喷丝板上的小孔形成熔体细流。
拉丝过程
细流直径在出喷丝小孔处会出现膨胀现象，这是因熔体的弹性所致。
不同的聚合物孔口膨胀程度不同。
聚酯、聚酰胺熔体在正常纺丝条件下，孔口胀大比在1.5以下。
弹性效应较显著的是聚丙烯。
孔口胀大常是流动不均的根源。
生产上常采用增大喷丝小孔直径、长径比（小孔长度与直径之比）和提高熔体温度等措施来减小胀大比，以防止熔体破裂。
③熔体细流冷却固化形成初生纤维；
熔体细流喷出后受到冷空气的作用而冷却固化。
细流和周围介质的热交换主要以传导和对流方式进行。
熔体细流的温度在冷却过程中逐步下降，粘度则不断提高，当粘度提高到某临界值而卷绕张力已不足以使纤维继续变细时，便到达了固化点。
固化长度指熔体细流从喷丝孔口到固化点的长度，这是纤维结构形成的关键区域。
④初生纤维上油和卷绕。
上油为改善初生丝或其成品纤维在后加工及其在后续纺织加工中的加工性能（如集束性、平滑性、抗静电性、开松性等），在制得初生丝之后或在初生丝的后加过程中，对加工中纤维施以上油剂加工工序的总称。
在工厂中，采用的浸油的方法。
（3）磨尖是纤维作为毛刷使用的关键一步。
实习工厂中使用的是化学磨尖法。
即使用氢氧化钠浸泡纤维，使其一段纤维变细达到磨尖的目的。
化学磨尖的反应原理：
聚酯碱液水解反应为一种固液相相间的水解剥皮反应，即为反应液与丝的外表面进行腐蚀，一层层的剥皮，直至完全水解。
理论上磨尖所用丝的半成品长度等于磨尖成品尖丝长度，但是生产时一般达不到理论效果，一般的效果为略小于半成品长度，主要的原因为：
随着反应的进行，水解使纤维的端头部位越来越细，形成椎体，此时，为尖长增加，尖峰增加，当达到一定的程度以后，在丝节的端面形成一层致密的固相层，阻碍了反应，而在固相层以上的地方因液体的渗透作用仍有一个区域有渗透的反应液，依然进行水解反应，也就是我们所说的出现椎体的区域，随着反应的进行，端面位置因为完全形成致密的盐，而往上的一部分区域依然进行固液相相间反应，此时出现端面的丝完全断掉，现象为尖峰变短现象；
此时，总长度小于半成品长。
反应进程如图：
蓝线为反应液与丝接触平面；
红线为形成固体盐面端面；
黄线为新盐面端面；
1为开始反应时还未达到完全尖丝时状态；
2为尖丝时的理想状态，（生产时一般很难找到此点）；
3一般生产点；
4.反应时间过量状态，此时的结果为总长度低于要求；
5.接着反应后的效果，此时，随反应的进行，逐渐出现整条丝丝径变小，甚至整
条丝完全水解。
（4）整形包装。
整形包装主要是人工进行的，即将纤维放平整然后包装。
包装好的产品
3.管材生产线
众鑫公司除生产鬃刷外，还有一条生产管材的生产线。
管材是高分子应用最广泛的行业之一，我们对它都比较熟悉。
去年进行认识实习时，已经去过一家管材生产企业，本次实习的工厂的生产线比较大，可以生产直径达50cm的管材，其机器的模具部分印象深刻，比较大而且控制线路非常多，温度控制的非常精细，还有机器使用了大量的气动装置，比较复杂。
管材生产的步骤如下：
原料+色母料→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→四色线挤出机→螺旋模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷淋冷却水箱→色带印字机→履带式牵引机→行星切割机→管材堆放架→成品检测包装
（1）原料
该工厂使用的原料是HDPE（高密度聚乙烯）。
HDPE作为管材使用有以下优点：
1.无毒卫生：
管材材质无毒属绿色建材，不腐蚀，不结垢。
2.耐腐蚀：
聚乙烯是惰性材料，除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀，无电化学腐蚀，不需要防腐层。
3.连接方便：
聚乙烯管道主要采用热熔连接和电熔连接，使管道系统一体化。
具有良好的耐水锤压力的能力，与管材一体化的熔接接头及聚乙烯管对地下运动和端载荷的有效抵抗能力，大大提高了供水的安全可靠性，提高水的利用率。
4.流阻小：
聚乙烯给水管内壁绝对粗糙系数不超过0.01，可有效降低供水消耗。
5.高韧性：
聚乙烯给水管道是一种高韧性的管材，其断裂伸长率一般超过500%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强，是一种抗震性能优良的管道。
6.优良的绕性：
聚乙烯管的绕性使聚乙烯给水管可以盘卷宗，以较长的长度供应，避免了大量的接头和管件，增加了该材料对于管线的经济价值。
7.使用寿命长：
聚乙烯压力管道安全使用寿命为五十年以上。
（2）挤出
每条管材出产线有两台挤出机，其主要一台挤出机采用强力输送衬套及高效螺杆，另一台较小的挤出机用于挤出标志线。
按GB/T5836.1－92尺度检测落锤
冲击试验进行质检。
将混料放入储料罐中，通过螺旋输送机，将料送到挤出机上端进料筒内，进行挤出工作。
在挤出机开机和运行中包含许多因素，它们互相关联的，在挤出中和配方相联系的温度、速度和压力决定了挤出机的操作状态，而每一个控制参数反应非常缓慢，无线性关系且联系错综复杂。
在所有控制参数中,温度是最重要的，速度（进料速度和螺杆速度）也重要，但较易调整。
压力主要是受螺杆机筒和模头的设计影响，这是操作者无法控制的。
这里着重介绍挤出机操作控制的易变参数：
温度和速度。
温度是挤出过程中得以进行的重要条件之一。
物料从加入料斗到最后成型为制品，是经历了一个复杂的温度过程。
根据挤出理论和实践，物料在挤出过程中热量的来源主要有两个：
一是物料与物料之间，物料与螺杆、料筒之间的剪切、摩擦产生的热量；
另一个是料筒外部加热器提供的热量。
而温度调节则是靠挤出机的加热冷却系统和控制系统进行的。
一般讲，每一种挤出机都有它自己合适的温度区段，在加料段，螺槽为松散的粉末（或固粒）所充满，物料开始被压实，温度不能太高。
其目的是保证有足够物料进入，若过高，干混料就很难流动，螺槽中不能充满物料。
在压缩段，因螺槽逐惭变浅和螺距变小，混料在机筒内受到挤压，产生很高的压力，把物料压得很密实。
同时，在料筒外热和螺杆、料筒对物料的混合、剪切作用所产生的内摩擦热的作用下，混料的温度逐惭升高，使塑料温度达到粘流温度，开始熔融。
随着物料的向前输送，熔融的物料量逐惭增多，而未熔融的物料量逐惭减少，大约在压缩段的结束处，全部物料熔融而转变为粘流态，但这时各点的温度尚不均匀。
在胶化计量段，机筒加热圈的加热作用只为适当控制温度，而不是为了提供热量。
它们不是经常在加热。
这一点与压缩段和加料段不同。
事实上，它的作用是补偿由于环境而损失的热量，同时，也是为减少熔体或机筒由于冷却而造成的波动。
通过胶化段的混料比较均匀，然后在螺杆作用下，进入机筒未端。
而机筒未端的作用是保持熔体温度的稳定。
该段的温度设置是能得到不粘附或不分解的有良好流动性的熔体，并且是为了改善PVC管材的内表面质量。
最后螺杆将熔融物料定量、定温地挤入机头。
机头中口模是个成型部件，物料通过它使获得一定截面的几何形状和尺寸，再经过冷却定型和牵引、切割工序就得到成型好的制品。
在实际操作中，首先要对机筒进行预热，然后进料，这时要特别注意各段温度的调控。
压缩段温度控制了凝胶化，是非常有用的。
改变时幅度应小些，每次在2〜3SC。
此时要注意加料速度，一旦速度发生变化，就要改变这些温度。
这一点必须要有耐心。
胶化计量段的温度主要受驱动电机的输入功率控制，通过它们可调节物料在机筒中完全塑化的位置及电机的负载，过早塑化，电机负荷就高，过迟塑化，电机负荷就低。
每次变化的温度可以为5℃。
但由于作用不马上显现，因此调温幅度要小些。
速度
提高各螺杆转速，同时进料速度也与螺杆转速相匹配地增加，则产量会提高，熔体温度也随进料增多（冷却作用）和剪切增大（加热作用）而达到平衡。
如果进料速度不增加，挤出量不增加，但熔体温度会升温，使胶化不好，影响制品质量。
所以说速度控制一定要互相匹配，随各种不同配方应有所调整。
（3）定型冷却
定型有两类：
内压充气定型和真空定型，而现在所用的都是真空定型。
我国制定的管材标准是管子外径尺寸，所以一般生产中，真空定型都是外定径，即从挤出机口模中挤出的管材，通过真空定型模，利用真空装置对管材外壁进行吸真空而使管材定型。
定型后，因管材比较软，应马上进行冷却，即用冷却水进行喷淋，使管材变硬或防止变形（变曲或不圆），以达到所要求管材的几何形状、尺寸精度、表面光洁度和机械性能。
（4）牵引和切割
牵引的作用是将管材从定型冷却中均匀地牵出管材，并通过牵引速度调节管孔壁厚，以控制单位管材长度的重量。
牵引速度必须能在一定范围内进行无级平滑的变化，并与主机螺杆转速联动。
牵引力也必须能保持恒定，否则会在管材的表面形成波纹。
牵引装置一般有橡胶带式、滚轮式，而目前常用的是履带式。
牵引出来的管子达到一定长度后，就要切断。
这就需要切割装置。
它要求切断尺寸准确，切口均匀整齐。
其装置有：
自动或手动圆锯切割机，行星式自动切割机。
3.2信阳众泰机械设备有限公司
信阳众泰机械设备有限公司座落于美丽富饶的素有“江南北国”、“北国江南”之称的“十佳宜居”城市——信阳。
公司地处信阳市高新技术开发区，占地一百亩，全国轻工系统技术创新先进单位，是中原最具规模，最专业的塑料挤出和生产基地。
公司汇集了全国一流的专业人才，并与多所院校建立新产品开发、研制，以当今最快的速度汇集最新科技成果，为用户提供最具竞争力的生产技术和设备，为用户创造出最大效益。
众泰机械设备有限公司生产各种型号的注射机、挤出机、溶胶冷喂料销钉式机筒、螺杆及附件。
众泰机械设备有限公司设有塑料机械研究中心，先后研究开发出塑料发泡设备，塑料管材设备，塑料片材设备，塑料包装设备，木塑设备，塑料中空格子板设备。
2.公司生产的生产线
（1）PVC阴阳角挤出生产线
众泰机械的主要生产的一条生产线即PVC阴阳角挤出生产线。
其主要包括以下几部分：
ZT55/120双螺杆挤出机、2M不锈钢真空定型台、1.2M双电机牵引机、翻转架、电器配置六部分。
其主要参数如下：
螺杆机筒材料38CrMoAL优质氮化钢、氮化处理硬度HV950-1100、氮化层深度0.5-0.8mm、螺杆直径：
55/120mm、螺杆长度：
1200mm、中心高：
1000mm、驱动功率：
22KW、减速机、分配箱：
高扭矩、低噪音。
齿轮采用20CrMoTi，渗氮淬火，磨齿处理。
（杭州萧山产曙光牌）机筒加热功率：
12KW、机筒冷却功率及方式：
3x0.25KW强制风冷。
（2）XPS挤塑保温板生产线
XPS挤出聚苯乙烯发泡板材（XPS）具有完美的闭孔蜂窝状结构，是目前市场公认的最佳保温材料。
是以回收EPS聚苯板造粒料为主要原料经模头挤出发泡、定型、牵引、切割完成产品生产过程，其密度、吸水性、导热系数及蒸汽渗透系数等方面均低于其他类型的板状保温材料，因此，具有强度好、质轻、不透气、耐腐蚀、抗老化、价格低等特点。
XPS聚苯乙烯发泡保温板机组主要技术参数
机型
ZT-XPS135/150
ZT-XPS75/150
挤出机：
φ135/32
φ150/34
φ75/40
φ150/34
电机功率：
75/90
55/75
90
75
制品宽度：
600-1200
600-1200
制品厚度：
0-120
20-120
XPS挤塑保温板生产线
3.挤出机螺杆
在众泰公司，我们主要参观了挤出机螺杆的生产流程以及其配套的套筒生产过程。
螺杆式挤出机的核心部件，根据使用用途可以分为单螺杆和双螺杆。
螺杆作为挤出机挤出系统的重要零件之一，是挤出机输送固体塑料、塑化塑料和熔体的部件，其各部分几何形状的变化将直接影响塑料制品的质量及产量，对挤出机的性能起着决定性的作用。
在设计螺杆时，必须考虑各种因素，以适应不同塑料的特性。
一般，螺杆可分为3段：
加料段、压缩段（或塑化段）和计量段（或均化段）。
加料段主要是对塑料进行压实和输送。
此段的工作过程是，塑料自料斗进入螺杆后，在旋转的螺杆作用下，通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实。
塑料在加料段基本上保持固态。
加料段螺杆长度随塑料的种类而不同，挤出结晶聚合物最长，硬性非结晶聚合物次之，软性非结晶聚合物最短。
熔化段又称压缩段，其作用是是塑料进一步压实和塑化，并将塑料中夹带的空气压回到加料口处排出。
这一段螺槽应该是压缩型的，其工作过程是当塑料从加料段进入熔化段后，随着塑料的继续向前输送，由于螺槽逐渐变浅，以及滤网，多孔板和机头产生的反压力作用，在塑料中形成高压，故塑料逐渐被压实。
同时物料受到来自机筒的外部加热和螺杆与机筒的强烈搅拌、混合和剪切等作用，开始熔融，随着推进过程，液相不断增加，而固相不断减少，，至熔融区的末端，塑料全部或绝大部分转为粘留态。
熔融段的长度主要和塑料的粘流温度等性能相关，熔化温度范围宽的塑料，可占螺杆的整个长度，熔化的温度范围窄，压缩段就短。
聚乙烯一般为螺杆全长的45%-50%.
均化段也称计量段，塑料进入均化段后，进一步塑化，并使之定压、定量和定温地从螺杆中挤出。
均化段约占螺杆全长的20%~50%。
为了避免螺杆头部端前成料流死区，长将螺杆头设计成锥形或半圆形，有些螺杆均化段为一表面平滑的柱体，成鱼雷头，它能节制料流，消除脉动，提高螺杆的塑化能力。
由挤出过程可知，螺杆是在高温、一定腐蚀、强烈磨损、大扭矩下工作的，因此，螺杆必须具备以下特性：
1）耐高温，高温下不变形；
2）耐磨损，寿命长；
3）耐腐蚀，物料具有腐蚀性；
4）高强度，可承受大扭矩，高转速；
5）具有良好的切削加工性能；
6）热处理后残余应力小，热变形小等。
目前我国常用的螺杆材料有45号钢、40Cr、氨化钢、38CrMOAl，高温合金等。
（1）45号钢便宜，加工性能好，但耐磨耐腐蚀性能差。
热处理：
调质HB220—270，高频淬火HRC45--48。
（2）40Cr的性能优于45号钢，但往往要镀上一层铬，以提高其耐腐蚀、
耐磨损的能力。
但对镀铬层要求较高，镀层太薄易于磨损，太厚则易剥落，剥落后反而加速腐蚀，已较少应用。
调质HB220—270，镀硬铬HRC>
55
（3）氮化钢、38CrMoAl综合性能比较优异，应用比较广泛。
一般氮化层达0．4—0．6毫米。
但这种材料抵抗氯化氢腐蚀的能力低，且价格较高。
（4）高温合金材料优于其它材料，该材料不用镀层，主要用于注塑机生无卤螺杆，该材料抗氧化耐腐蚀性能高。
用45#钢制造简易挤出机螺杆工艺顺序如下：
①用45#圆钢下料（留出工艺夹量）；
②车一端面，钻标准中心顶尖孔；
③粗车各部，留出l～2mm精车量；
④正火处理，HB=169～217；
⑤精车各部至尺寸。
外圆粗槠度Ra应不大于1.6um，螺纹两侧及根径表面粗糙度Ra应不大于0.8um，挤出机螺杆的几何形状及尺寸精度应符合GB1184标准中7级精度要求。
对于维修配制螺杆可按8级精度制造；
⑥螺杆螺纹外圆淬火。
简便的方法是：
把螺杆水平放在角钢内，用手转
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