食品接触级PEI的加工成型
注塑成型 原料准备 干燥处理:食品接触级 PEI 具有一定的吸湿性,在注塑前需要进行干燥处理。通常将其放置在 150 - 180℃的干燥箱中干燥 3 - 5 小时,使水分含量控制在 0.02% - 0.05% 之间,以避免在注塑过程中出现水解、气泡等问题,从而保证产品质量。 原料筛选:要确保使用的 PEI 原料是符合食品接触级标准的,仔细检查原料的供应商资质和产品认证,防止混入不符合食品安全要求的杂质或添加剂。 注塑参数设置 温度控制:料筒温度一般设置在 340 - 400℃之间,喷嘴温度稍低,约为 320 - 360℃。由于 PEI 的加工温度较高,在这个温度范围内可以保证材料能够均匀熔化,并且有良好的流动性,便于填充模具型腔。 压力调节:注射压力通常在 70 - 150MPa 之间。较高的注射压力有助于克服 PEI 的较高粘度,使材料顺利地填充复杂形状的模具。保压压力一般为注射压力的 50% - 70%,时间大约在 5 - 15 秒,以保证产品的密度和尺寸精度。 速度调整:注射速度一般在 20 - 50mm/s。对于薄壁产品或者形状复杂的产品,适当加快注射速度可以防止冷却过快而填充不足,但要注意避免产生飞边等缺陷。同时,注射速度过快可能会导致材料内部产生较大的内应力,影响产品质量。 模具设计要点 浇口设计:针点浇口、潜伏式浇口等是比较适合食品接触级 PEI 注塑的浇口形式。浇口尺寸要根据产品大小和壁厚来确定,一般浇口直径在 0.8 - 2mm 之间,以保证材料能够均匀地流入模具型腔,减少熔接痕的产生,提高产品的外观质量和强度。 冷却系统优化:模具的冷却系统对于 PEI 的注塑成型至关重要。由于 PEI 的热传导性能相对较低,需要合理设计冷却通道的布局和尺寸,以确保产品能够均匀冷却。适当的冷却可以使产品更快地脱模,提高生产效率,并且减少产品的内应力,防止产品在使用过程中出现变形或开裂。 挤出成型 原料预处理 干燥要求:与注塑成型类似,挤出前食品接触级 PEI 原料也需要充分干燥。干燥温度可设置在 150 - 180℃,干燥时间约为 4 - 6 小时,使原料中的水分含量降低到合适范围,避免在挤出过程中出现质量问题。 添加剂添加:根据产品的具体需求,可能需要添加一些润滑剂(如硬脂酸钙等)来改善材料的挤出性能。润滑剂的添加量一般在 0.1% - 0.5% 之间,可以降低材料与螺杆和机筒之间的摩擦力,使挤出过程更加顺畅。 挤出参数调节 温度设置:机身温度一般在 330 - 380℃之间,从加料段到口模温度逐渐升高。例如,加料段温度可以设置在 330℃左右,而口模温度可以达到 380℃左右。这样的温度梯度可以使材料在挤出过程中逐步软化并均匀挤出,同时避免因温度过高导致材料分解。 螺杆转速控制:螺杆转速一般控制在 15 - 40rpm 之间。转速过高可能会导致材料过热,产生降解等问题,影响产品的质量和性能;转速过低则会影响生产效率。合适的螺杆转速可以保证材料的稳定挤出,并且使挤出物的表面质量良好。 口模设计考虑 尺寸精度调整:根据产品的形状和尺寸设计合适的口模。对于管材、棒材等挤出产品,要考虑到材料的挤出膨胀率。食品接触级 PEI 的挤出膨胀率一般在 1.1 - 1.3 之间,口模尺寸要相应地进行调整,以确保挤出产品的尺寸精度。同时,口模的表面光洁度也会影响产品的外观质量,所以要对口模进行精细加工。 吹塑成型 型坯制备 挤出型坯温度:在吹塑成型的型坯制备阶段,将食品接触级 PEI 原料在挤出机中加热熔化并挤出成管状型坯。挤出温度和上述挤出成型的温度范围类似,在 330 - 380℃之间。在挤出过程中,要严格控制型坯的壁厚均匀性,这对于后续吹塑产品的质量至关重要。 吹塑过程要点 吹塑压力和模具温度:将型坯放入吹塑模具中,然后通过吹入压缩空气(一般压力在 0.6 - 1.2MPa 之间)使型坯膨胀并贴合模具型腔,形成最终的产品。吹塑过程中的模具温度一般保持在 50 - 80℃,这样可以使食品接触级 PEI 材料在吹塑过程中能够更好地成型,并且减少产品的冷却时间。同时,要注意控制吹胀比,吹胀比一般在 2 - 3 之间,以保证产品的壁厚均匀和质量。