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聚乳酸注塑加工技术 |
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作者：浙江海正生物材料股份有限公司 吴伟 来源：PT现代塑料 |
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聚乳酸（PLA）以其良好的机械加工性能、优越的生物降解性能及植物原料来源，被誉为本世纪最具发展前景的绿色环保材料。随着聚乳酸使用范围的日益广泛，其加工技术也逐渐受到了产业界的重视，虽然可把聚乳酸当作一种通用树脂来对待，但是与其他通用树脂相比，聚乳酸的注塑加工过程仍然存在着一些独特之处。
模具要求
注射成型PLA树脂时，对模具有一定的要求，这包括：模具的冷却效果要好，必须配备冷水机，如200g的注射成型机，配备2kW的冷水机；由于厚壁制品的注射速度相对薄壁制品的来说比较慢，因此模具的设计要把制品厚度控制在4mm以下，且模具的型芯、型腔或前后模板、滑动块都需要通水加以冷却，模具温度需控制在20~30℃之间。
干燥条件
PLA树脂在使用前必须进行干燥处理。为了预防熔体粘度的降低，应将湿度控制在0.025%（250ppm）以下。典型的干燥条件是：空气温度80℃，空气露点－40℃，空气流动速率＞1.85m3/h·kg，干燥2～3hrs；或者空气温度80℃，真空干燥2～3hrs。干燥后的树脂不能暴露于空气中，需放在充有氮气的铝箔袋中，外加盒子或袋子保护。使用前应保持包装的密封，使用后迅速密封未使用的物料。若物料在空气中暴露时间超过1h，需按上述方法重新干燥。
图1 由填料引起的螺杆磨损
需要注意的是，生产中必须使用在线干燥除湿机，以保证加入料斗的PLA树脂在加工过程中不吸潮。建议使用信易牌SD-H系列蜂巢转轮除湿设备或有相同效果的其他设备。
注塑加工
在注射成型PLA树脂之前，要使用低粘度聚苯乙烯或聚丙烯清洗注塑机，然后将温度保持在稳定状态下；确保加料斗内的空气湿度达到露点-40℃以下，且要避免灰尘污染；在符合上述条件的前提下，将PLA树脂倒入注塑机中；最后调节设备温度至PLA树脂的加工温度。
在成型过程中，如果需要短时间（一般是半个小时以内）停机时，务必要先将料斗底部的挡板封上，再将料筒内的剩料排空，以防喂料喉堵塞。当确认要重新开始生产时，方可打开挡板加入物料。
如果在加工过程中出现物料变色及降解现象时，应立即排空料筒储料，再加入新料，观察物料的状态，看是否恢复正常。如正常可继续生产；如不正常，则要做相应的调整。
生产完需要关机的时候，要使用高粘度的聚苯乙烯或聚丙烯清洁机器。
再生料回收处理
PLA树脂的再生料回收处理有两种方式：一种是在生产过程中，直接粉碎，通过自动上料的方式，输送到料斗内，与新料混合使用。这种方式因为效率比较高，建议用户使用；另一种是累积存放，之后统一粉碎干燥，再与新料掺混使用。注意：回收料的干燥条件与新料是不同的，停留时间需延长到4～6hrs，空气温度需下降到45℃。(end)
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(9/18/2009) |
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